대규모 랩을 위한 GNS3 Scaling

자원 집약적 네트워크 랩을 위한 GNS3 수평 확장

GNS3는 외부 서버를 사용해 자원이 많이 필요한 네트워크 노드를 여러 가상 머신에 분산시킬 수 있게 해줍니다. IOS-XRv9K, CSR1000v, NSO 같은 이미지를 사용한 대형 토폴로지 시뮬레이션에서 단일 VM의 vCPU와 RAM 한계에 부딪히는 경우에 이 방법이 필수적입니다. 저자는 노트북(8 vCPU, 16 GB)에서 Workstation 기반 VM 클러스터(총 64 vCPU, 200 GB RAM)로 전환한 경험을 설명합니다.

시뮬레이터 비교와 사용 사례

네트워크 랩 도구 중 EVE-NG, PNETLab, GNS3, containerlab이 두드러집니다. GNS3는 수평 확장에서 탁월합니다. 노드를 VM에 분산시키며 EVE-NG처럼 클라우드 수동 설정이 필요 없습니다.

주요 사용 사례:

• LISP, BGP, OSPF 같은 프로토콜 학습.
• 공급업체 특정 이미지로 시험 준비(IOS-XRv9K는 노드당 4 vCPU 필요).
• 배포 전 개념 증명(PoC).

Cisco SP 랩(최대 50개 노드)에서 표준 시뮬레이터는 8개 이상 IOS-XRv9K로 인해 멈추거나 재부팅됩니다. 계산: 50 × 4 vCPU = 200 vCPU, 단일 머신으로는 불가능합니다.

자원 집약적 이미지와 컨테이너 최적화

IOS-XRv9K(4 vCPU, 대용량 RAM)는 컨테이너화된 제어 평면 버전인 IOS-XRd(1 vCPU, 2 GB RAM, 30초 부팅)로 대체할 수 있습니다. 기능은 유지하면서 부하를 줄입니다.

저자 하드웨어:

• SuperMicro X10DRL-i 서버: 80 vCPU, 256 GB RAM, 2 NUMA 노드.
• OS: Windows 10 Pro(게이밍 부하), Workstation(VM당 32 vCPU/128 GB 제한).
• 3개의 GNS3 VM: IOS-XRv9K와 CSR1000v 격리.

외부 서버를 활용한 GNS3 아키텍처

GNS3는 Controller, GNS3 GUI/Web, Compute Nodes(Docker/QEMU 탑재 VM)로 구성됩니다. 데스크톱에 Compute Nodes, 노트북에 컨트롤러를 두고 LAN으로 연결합니다.

장점:

• VM 간 트래픽 자동 라우팅.
• 서버 간 CPU/RAM 부하 모니터링.
• VM 간 이미지 분산으로 균형 유지.

GNS3 2.2.46의 한계

장점에도 불구하고 문제 발생:

• 토폴로지가 열리지 않음 — .gns3 파일에서 허브 삭제.
• ioll2-xe-17-12-01 시작 안 됨.
• XRv9K의 Calvados AUX 오류(치명적 아님).
• Docker 설정 저장 시 볼륨 설정 필요.
• 인터페이스 변경: 링크 연결 해제 → 편집 → 재연결.

단계별 확장 설정

• 계획: NUMA별 VM 할당(최소 2~3개), 자원(64 vCPU, 200 GB). 노드 유형 격리.

• GNS3 VM 준비:

- OVA 다운로드, 고정 IP 설정(Network → config).

- 포트 설정(Configure → config).

• 서버 추가: Edit → Preferences → Remote Servers → Add(IP, 이름, LAN은 인증 없음).

• 이미지: 특정 VM에 할당(분산 위해 복제).

• 토폴로지: GNS3가 연결성 자동 처리.

모니터링: Servers Summary에서 부하 확인.

주요 요점

• 제어 평면에 IOS-XRd 사용: XRv9K의 4 vCPU 대신 1 vCPU/2 GB.
• 40~60개 노드 무중단 위해 3개 이상 VM 분산.
• Workstation 제한: VM당 32 vCPU/128 GB(NUMA).
• 영구 설정을 위한 Docker 볼륨.
• 멀티 VM에서 GNS3 > EVE-NG(클라우드 불필요).

이 방법으로 랩을 시험 수준 부하로 확장하며 하드웨어 한계를 우회하고 서버 대여 없이 가능합니다.

— Editorial Team