해피레포트 - [테마특강]인터넷 트래픽 관리기술 어디까지 왔나

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[테마특강]인터넷 트래픽 관리기술 어디까지 왔나

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우리나라는 현재 초고속 인터넷 가입자 1150만명, 인터넷 서비스 사용자 3000만명을 돌파한 가운데 멀티미디어 콘텐츠 서비스의 유료화가 일반화되고 있다. 지상파 방송 드라마의 인터넷 다시 보기 서비스가 상당한 수익원으로 자리잡고 있으며, 국내 18개 은행의 인터넷 뱅킹 서비스 이용자만 2275만명에 이르고 있다. 여기에 국내 모 증권사 사이버 트레이딩 거래량이 월 2조원 이상이며, 교육방송(EBS)을 필두로 e러닝의 막이 올랐을 뿐만 아니라 미니홈피, 블로그 등 개인 멀티미디어 솔루션이 새로운 일상으로 등장했다. 이 밖에도 인터넷 음악(MP3)의 오프라인 음반 시장 잠식이나 대형 스포츠 이벤트의 인터넷 생방송, 글로벌 대기업의 전세계 조직간의 인터넷 업무 공유 등 인터넷으로 인한 라이프 스타일의 변화는 이루 열거할 수조차 없다. 이렇게 인터넷을 통한 커뮤니케이션 및 사용자가 폭증하다보니 월요일 오전의 서버 과부하에 따른 인터넷 뱅킹 시스템 장애, 대학의 온라인 입시 원서 접수나 수강 신청의 서버 과부하에 따른 장애, 각종 인터넷 서비스의 다운로딩과 업로딩 불안정, 동영상 서비스의 끊김 등 국부적이고 개인적인 피해는 물론 공공망의 일시적 장애에 따른 국가적 혼란까지 인터넷 서비스 서버의 장애나 네트워크 장애, 국가적 인터넷 대란이 거의 매일 뉴스의 일부로 다뤄지고 있는 실정이다. ◇시스템 트래픽 관리는 왜 필요한가=이처럼 90년 대 말부터 시작된 인터넷의 활성화로 콘텐츠의 내용이 각종 동영상 및 멀티미디어 데이타까지 확장되는 동시에 이용자 수가 급격히 증가함에 따라 콘텐츠 서비스 사업자들은 동일한 콘텐츠를 제공하는 서버 시스템을 복수로 확장하지 않을수 없었다. 그러나 인터넷을 통한 서비스와 이의 활용이 개인 및 기업, 국가기관의 핵심적인 인프라로 확대되면서 기존의 네트워크 시스템이나 전략 체계로는 대용량 멀티미디어 콘텐츠 트래픽과 다수 사용자의 동시 접속에 따른 트래픽 폭증을 감당할 수가 없을 만큼 한계를 드러내고 있는 반면 그런 한계의 극복을 시스템이나 서버의 무한적 증설에 의지할 수 없다는 것에서 트래픽의 효율적 관리가 필요하게 된 것이다. 즉, 다수의 동시 이용자들이 복수의 서버 시스템의 자원을 골고루 사용하게 함으로써 불필요한 시스템의 증설을 막아 시스템 투자 비용을 줄이기 위한 고민에서 시스템 트래픽 관리 기술은 시작된 것이다. <표1>트래픽 관리의 기술 세분화 추이 이런 추세하에 최근 계속적인 시스템 증설 대신 기존 시스템의 가용성을 최대한 높임으로써 효율적, 안정적인 서비스를 제공하기 위한 ‘퍼포먼스 관리(Peformance Management)’ 솔루션들이 속속 출현하고 있다. 이들 시스템 트래픽 관리 솔루션의 전략은 시스템이나 서버로의 트래픽 집중이나 폭증을 지능적으로 관리, 감독, 처리함으로써 시스템 장애를 원천적으로 봉쇄해 시스템 장애가 곧 서비스 장애로 연결되지 않도록 하는 데 목적을 두고 있다. 이런 방안은 장애가 발생된 후에 이를 최대한 빨리 복구함으로써 피해를 최소화 하려는 기존의 백업 구축 방안이나, 특정 시스템으로의 급작스런 트래픽 집중으로 시스템이 다운될 위기에 처했을 때 해당 시스템을 일시 다운시켰다가 재부팅하는 일차원적 대처 방안에 일대 혁신을 가져오고 있다. ◇시스템 트래픽 관리 기술의 요소=이런 차원에서 기본적으로 시스템 트래픽 관리 기술이 제공해야 할 주요 요소는 다음과 같다. 첫째, 페일오버(Fail Over) 기능으로서 장애가 있는 네트워크, 서버 시스템, 애플리케이션 서비스 프로그램으로 이용자들이 연결되지 않도록 해 주어야 한다는 것이다. 둘째, 글로벌 로드 밸런싱(GLB)기능으로서 이용자들이 콘텐츠를 보다 빨리 받아볼 수 있도록 이용자에게 가장 가까운 센터에 있는 서버 시스템으로 연결해주는 것이다. 이는 서울 사람은 서울에 있는 백화점에서, 대전 사람은 대전에 있는 백화점에서 물건을 사는 것과 같은 맥락이다. 만약 다른 조건이 동일한 경우 대전 사람이 서울의 백화점에서 물건을 산다면 당연히 교통 및 시간 등의 투자 비용이 불필요하게 많아질 것 아니겠는가. 네트워크도 마찬가지다. 셋째, 서버 로드 밸런싱(SLB)기능으로서 동일 센터의 복수의 서버 중 시스템자원이 가장 우수한 서버 시스템으로 연결하여 주는 것이다. HCS(Healthy Check Status)로서 여기에 기준이 되는 주요 요소는 서버 시스템의 CPU, 메모리, 서버 접속수, 웹 서버나 채팅 서버 등 특정 애플리케이션의 접속수 등이다. ◇시스템 트래픽 관리 기술의 주요 방법론 및 장단점=2000년 초까지 주로 사용된 시스템 트래픽 관리 기술은 크게 L4 장비를 이용한 방식과 DNS를 이용한 방식이었다. L4 장비는 이용자와 서버 시스템 사이에 위치하면서 이용자로부터 온 트래픽을 가장 최적의 서버 시스템으로 연결해주는 디스패치(Dispatch) 방식이고, DNS(Domain Name System) 방식은 도메인 네임 리졸빙(Domain Name Resolving)시 최적의 서버 시스템의 IP 주소를 이용자에게 알려주면서 이용자에게 직접 최적의 서버 시스템으로 연결을 유도하는 Stand Aside 방식이다. <그림1>Dispatch 방식인 L4 장비 기술 <그림2>Stand-Aside 형태의 DNS 방식 L4 장비는 L4 장비에 연결된 모든 목적 서버 시스템들의 온오프 상태 및 세션 접속수를 항상 모니터링하기 때문에 이용자를 최적의 서버 시스템으로 연결해줄 수 있는 지능을 가지고 있으나 이용자와 서버 시스템과의 모든 트래픽이 L4 장비를 거쳐야 하기 때문에 최근 추세의 대용량 멀티미디어 콘텐츠 전송에는 부담적인 요소로 작용하고 있다. 아울러 서버 장비의 증가에 따른 상대적인 L4 장비의 증가라는 부분도 비용 측면에서의 비효율성을 가지고 있다. 반면에, DNS방식은 Stand Aside방식으로 이용자가 원하는 목적 서버로 연결하기 위해 도메인 네임을 입력할 때 복수의 목적 서버들 중 선택된 서버의 IP 주소를 리턴할 때만 관여하는 대신 이용자와 목적 서버 시스템과의 트래픽에는 전혀 관여치 않으므로 콘텐츠 전송 측면에서의 효율성 제고와 비용 절감이라는 장점이 있다. 그러나 DNS는 온오프, 서버 접속 수 등 목적 서버 시스템들의 여러 상황 을 알 수 없으므로 단순한 라운드 로빈 방식으로 선택된 서버 시스템으로 이용자를 연결하여 주는 비 지능적인 트래픽 관리 기술이라고 할 수 있다. 즉, 장애가 있는 시스템으로 이용자를 연결시켜줄 수 있는 가능성이 충분히 많다고 볼 수가 있는 것이다. ◇지능형 시스템 트래픽 관리 기술의 등장=위에서 언급한 시스템 트래픽 관리의 2가지 방식은 과거에는 별 문제가 없었으나 최근 콘텐츠의 중량화, 급격한 이용자 수의 증가 및 콘텐츠 유료화에 따른 서비스 질의 상향 요구에 따라 각각이 가지고 있는 단점으로 인하여 콘텐츠 서비스 사업자들이 양질의 서비스 제공이 어려워지면서 최근의 인터넷 상황에 맞는 새로운 지능형 시스템 트래픽 관리 솔루션이 등장하게 된 것이다. 지능형 시스템 관리 시스템은 DNS가 가지고 있는 장점인 Stand Aside방식을 취함과 동시에 각 목적 서버 시스템들의 온오프 상태, 시스템 접속 수 뿐만 아니라 CPU, 메모리 상태까지도 파악하여 최적의 서버 시스템으로 이용자를 연결하게 해주어 이용자가 최적의 서비스를 받을 수 있게 하는 시스템이다. 아울러 Stand Aside 방식에서는 기존의 기술적 방법으로는 불가능한 GLB(Global Load Balancing) 서비스뿐만 아니라, 포트별(응용프로그램별) 로드 밸런싱까지 가능하게 하는 ‘다이렉트 도메인 네임 리졸빙(DDNR:Direct Domain Name Resolving)’ 기술을 채택하기도 한다. DDNR 기술이란 이용자의 PC환경에 지정된 로컬 DNS를 거치지 않고 직접 지능형 시스템 관리 시스템으로 도메인 네임 리졸빙 요청을 직접하게 함으로써 GLB 서비스 및 포트별 로드 밸런싱을 할 수 있게 하는 기술이다. 이 밖에도 지능형 시스템 트래픽 관리 시스템은 목적 서버가 일시적인 과부하로 장애가 날 경우를 대비해 맥시멈 정책을 할당하여 시스템 리소스가 특정 값을 넘어서는 경우 서비스 대상에서 자동제외해 시스템 장애를 예방하는 사전 조치의 기능을 제공하기도 한다. 또한 모든 목적 서버 시스템의 한계 용량 초과시 이용자의 불필요한 접속을 차단하여 네트워크 또는 시스템상에서의 불필요한 트래픽을 차단하거나 백업 시스템으로 유도하는 사후 조치적인 기능을 제공하기도 한다. 그야말로 지능적인 요소가 한층 가미된 시스템 트래픽 관리 기술인 것이다. 이는 지금까지의 단순한 트래픽 제어를 벗어나 트래픽을 지능적으로 프로그래밍할 수 있는 시대가 열리고 있음을 의미한다. 이남열 nylee@enpia.net 1984년 서강대학교 물리학과 졸업 1985년 데이콤㈜ 올림픽 사업단 연구원 1992년 데이콤 연구소 인터넷 선임 연구원 1995년 데이콤 연구소 FAX망 선임 연구원 현재 니트젠테크놀로지스㈜ 엔피아 연구소장

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