통신업체들이 네트워크 통합에 관심을 갖는 이유는 서비스 종류별로 다수의 네트워크를 운용함으로써 인력과 자원의 이중화 현상을 겪고 있으며, 이로 인해 서비스 통합에 대한 요구가 증가했기 때문이다. 네트워크 통합을 통해 하나의 인프라스트럭처와 수직적인 서비스 도메인 간의 경계를 OSI(Open Systems Interconnection) 스택 1까지 이동시킴으로써 이와 같은 문제를 완화할 수 있다. 뿐만 아니라 관리 대상 네트워크 구성 요소의 수를 줄일 수 있으며, 물리적으로 다수의 트래픽 형태를 동일한 인프라 내에 통합함으로써 새로운 서비스를 도입할 수 있다.이같이 많은 장점을 지니고 있는 반면, 여기에 따른 문제 역시 많은 것이 사실이다. 통신업체들은 기존 투자 장비와 고객 서비스 수준을 유지해야 한다는 당면 과제를 갖고 있다. 서비스 업체의 전반적인 매출과 이윤 확보는 가장 중요한 문제다. 새로운 서비스를 제공하기 위해 기존 서비스를 축소하는 등의 방법을 사용할 수는 없다는 것이다. 기존 통신업체들은 이미 확보하고 있는 많은 고객을 기반으로 매출을 창출하며, 비즈니스 모델의 핵심으로 기술에 대한 실용적인 접근도 중요하다. 왜냐하면, 이같은 방법으로 매출 창출에 기여할 수 있는 네트워크를 구현하고 있으며, 서비스업체는 서비스 종류별로 서로 다른 네트워크를 보유하고 있기 때문이다.서비스업체들은 새로운 단일 인프라를 구축해 비용을 절감하면서 서비스 매출을 높이고자 한다. 이런 투자를 결정함에 있어 가장 중요한 문제는 다음의 두가지다.
·즉각적으로 매출을 창출을 할 수 있는 서비스는 무엇인가.·추가 매출과 관련해 위험 요소를 최소화할 수 있는 진화 전략은 무엇인가.
기존 투자에 대한 보호와 관련해 생각하면 이같은 문제들은 궁극적으로 기존 기술과 미래지향형 기술인 IP(Internet Protocol), MPLS(Multiprotocol Label Switching), ATM(Asynchronous Transfer Mode) 간에 적절한 조화를 모색하는 데서 해답을 찾을 수 있다.서비스의 선택 현재 통신업체들의 서비스 접속을 통한 매출은 주로 음성, 기업 WAN 서비스, 인터넷 접속, IP VPN(Virtual Private Network) 등을 통해 이뤄지고 있다. 이같은 서비스 매출의 상대적인 규모는 (그림 1)과 (그림 2)에서 보여주고 있는 바와 같으며, 앞에서 언급한 순서대로 IP-VPN이 최소의 매출을 창출하고 있다. 하지만 CAGR(Compound Annual Growth Rate)와 연관해서 봤을 경우는 이같은 매출 순서가 역전돼 인터넷 접속 서비스와 IP VPN 매출이 급속도로 증가하고 있음을 알 수 있다.연결형 서비스(음성, 기업 WAN)는 현재 중앙 교환국 장비, 프레임릴레이 스위치, ATM 스위치 등의 다양한 접속 기술을 이용하고 있다. 비연결형 인터넷 서비스는 일반적으로 라우터를 이용해 전달된다(인터넷 접속에는 일반적으로 두 가지를 모두 사용한다. 인터넷은 비연결형이지만, 물리적 접속은 연결형이다.).
서유럽 서비스 공급업체들의 음성과 데이터 서비스 매출 비율
(그림 1)에서는 통신업체의 매출 구성 중 대부분이 음성 서비스에서 이뤄지고 있음을 보여준다. 음성 서비스를 패킷 통합 인프라로 진화시키는 것은 이와 같은 서비스가 지연이나 지터를 허용할 수 없다는 측면에서 볼 때 중요한 기술적인 문제를 내포하고 있다. 유선 음성 서비스를 통해 이뤄지는 매출은 데이터 서비스 매출에 비해 상당히 큰 비중을 차지하기 때문에 음성 서비스를 유지, 발전시켜야 한다. 따라서 음성 서비스에 대한 지원은 통합 네트워크 진화에 사용할 기술에 관한 논의에서 가장 중요한 요구조건이 되고 있다.
서유럽 서비스 업체들의 연결형 및 비 연결형 데이터 서비스 매출 비율
무엇보다 중요한 점은 네트워크 통합을 통해 즉각적인 서비스 매출 창출이 가능해야만 한다는 것이다. 현재 음성 통신 매출은 데이터 서비스 매출에 비해 매우 크며, 연결형 데이터 서비스 역시 비연결형 서비스에 비해 매출 효과가 높다. 따라서 음성과 연결형 데이터 서비스를 모두 지원할 수 있으면서 단계적으로 비연결형 서비스를 도입하는 방향으로의 진화가 이뤄져야 한다.이같은 조건을 전제로 할 때, IP, MPLS, ATM을 통합 네트워크 내에서 어떤 방식으로 조화시켜야 하는가에 대한 문제에 대한 해답을 찾기 위해서는 우선 이들 프로토콜의 기능을 살펴볼 필요가 있다.지난 10여년 동안 IP는 보편적인 기업용 애플리케이션 프로토콜로 부상해 클라이언트/서버 컴퓨팅 모델과 인터넷으로 발전했다. 기업 네트워크 내에서 IP가 차지하는 비중은 논란의 여지가 없다. 하지만 IP 패킷을 WAN을 통해 전송하는 것에 있어서는 LAN에서와는 다른 문제가 있다. 전용회선, 프레임 릴레이, 셀 릴레이, IP-VPN 등 다양한 기술을 사용해 IP 트래픽을 WAN을 통해 전달하면서 기존 인프라를 보호하고 비-IP 기술에 의존해 서비스 매출을 유지했다. 이와 같은 여건들이 통합 백본에 사용할 균형잡힌 기술 선택에 영향을 미친다. 이제 확장성과 다양한 서비스 창출(기존 서비스와 IP 서비스), 그리고 대역폭 절감과 기존 네트워크와의 호환 등에 대한 다양한 요구를 알아보자.트래픽 효율의 증대다양한 서비스 제공이 가능하도록 네트워크를 통합할 경우 근본적으로 매우 많은 양의 정보를 전송할 수 있어야 한다. 광통신분야에서 현재 지원하는 최대 속도는 10Gbps다. 차후 40Gbps급으로 확장하는 것에 대한 문제는 업계 내에서 논란이 활발하게 이뤄지고 있다. 이같은 논란은 부분적으로는 10Gbps대의 광 장비 가격이 비교적 저렴하기 때문에 저속 시스템들을 주로 구현하고 있다는데 있으며, IP, MPLS, ATM 장비들은 이미 10Gbps 인터페이스로 규격화돼 있는 것이 현실이기 때문이다.
공통 어드레싱
2/3계층 어드레스 맵(ATM과 IP)을 개별적으로 사용하는 현행 방식의 경우 운용이 복잡하다는 단점이 있다. MPLS를 도입하고자하는 가장 큰 이유는 이 프로토콜이 2계층과 3계층 기능에 대해 IP 어드레싱을 사용하고 있기 때문이다. 실제로 MPLS에서 통합 라벨을 지원할 수 있으므로 터널형 3계층 VPN 제공에 필요한 융통성을 부여할 수 있다.
QoS를 바탕으로 한 집중화
통합 네트워크에서는 집중화를 통해 규모의 경제가 실현된다. 유사 서비스 품질의 단일 서비스 네트워크 (PSTN)에서는 전통적인 방식의 트래픽 엔지니어링을 사용해 네트워크의 크기를 결정했다. 그러나 네트워크에서 다양한 서비스 품질(QoS)의 여러 서비스를 제공할 수 있게 되면, 이보다 정교한 트래픽 관리 솔루션이 필요하다. 현재 ATM은 다양한 수준의 서비스(CBR-Constant Bit Rate, VBR-Variable Bit Rate, ABR-Available Bit Rate, UBR-Unspecified Bit Rate) 제공을 위해 실시간 QoS에 의한 집중화 기능을 제공하는 트래픽 관리 기능을 제공한다. 뿐만 아니라 보호 메커니즘을 통해 기존 서비스 규약을 위반하지 않고 수행할 수 있는 경우에만 신규 트래픽을 수용할 수 있도록 한다(call admission control 등).기존의 라우터 기반 네트워크에서는 트래픽 관리가 매우 복잡하고 어렵다. 이로 인해 많은 서비스업체들은 네트워크를 과설정(over-provision)하는 방법으로 고객들과의 SLA를 지키려 하고 있다. 이와 같은 과설정 방법은 광통신 네트워크 확장에 따른 전송비용을 절감할 수 있는 간단한 방법처럼 보인다. 하지만 결과적으로는 통신 네트워크의 CAPEX(Capital Expense)와 OPEX(Operational Expense)가 막대하게 소요되는데, 왜냐하면 이와 같은 과설정은 전송로뿐만 아니라 데이터 경로에 있는 모든 요소에까지 영향을 미치기 때문이다.IP QoS를 위한 트래픽 관리 표준들이 마련돼, IP 라우터 업체들 사이에 호환성을 확보해 나가고 있다. IETF(Internet Engineering Task Force)에서 현재 추진하고 있는 MPLS 트래픽 관리 기능 표준화 작업을 통해 IP 표준이 확립되고 있다. MPLS 트래픽 관리에 관한 작업들 역시 DiffServ 지원에서 출발해, 일차적으로 QoS 메커니즘이 라벨 스위칭과 호환할 수 있도록 하는데 목표를 두고 있다.MPLS 프로토콜에는 LSP(Label Switched Paths)와 LSP 내의 개별 패킷에 대한 설정 관리 내용을 포함하고 있다. 후자의 경우 각 MPLS 패킷 헤더 내에 위치하고 있는 EXP(Experimental) 필드 내의 3개 비트를 사용한다. 이 필드는 비슷한 방법으로 IP 헤더 내에 있는 DiffServ 필드에서도 사용되며 DiffServ에서 MPLS로 서비스 매핑이 가능하게 한다. 이 경우 크기 차이로 인한 약간의 제약이 있기는 하다.DiffServ가 네트워크 코어 내에서 확장할 수 있는 반면, 트래픽 통합을 위해 일부 개별 트래픽 스트림의 트래픽 관리 요구를 무시하는 방법으로도 확장이 가능하다. 이 때 가장 큰 문제점은 한 개 이상의 서비스 네트워크를 통해 DiffServ를 정확하게 사용하는 IP 서비스를 만들어내는데 있다. 예를 들어, DiffServ 네트워크를 통해 비디오 애플리케이션을 위한 충분한 양의 엔드투엔드 대역이 보장돼야 한다. 기본적으로 대역 브로커 기능을 DiffServ 네트워크 내에 구현해 대역폭을 지원하거나 개별 트래픽 스트림을 위해 예비해 둘 수 있어야 한다.일반적으로 MPLS의 기능은 접속 제어와 실시간 QoS 제공에 있어서 ATM과 일치한다고 믿고 있다. 그렇다면, 광범위한 구현이 가능한 시기가 문제가 된다. MPLS 표준을 빠르게 구현할 수 있도록 하는 것이 모든 사람들의 가장 큰 관심사다. 하지만 단순히 서두를 문제가 아니라, 이해 당사자들 사이의 논의를 통해서만 좋은 표준 개발이 이루어질 수 있다는 사실을 명심해야 한다.서비스의 통합과 조정경쟁력을 유지하려면, 서비스업체들은 다양한 서비스 트래픽을 전송 관리할 수 있는 코어 요소를 이용해 운용 작업을 간소화해야 한다. 기존의 중복 네트워크에서는 네트워크 통합과 최적화 작업을 지속적으로 수행하지 않으면 안된다. 음성은 통합 네트워크에서 단순한 하나의 데이터 형태에 불과하다. IP와 ATM이 하나의 다중 프로토콜 코어 내에 공존할 수 있으며, MPLS가 통합 기술을 제공해 이 두 영역에서 제공하는 혜택들을 고루 누리게 할 수 있다. 통합은 궁극적으로 개별적인 네트워크의 구축, 설정, 운용 비용과 그 복잡성을 완화시켜줄 수 있을 뿐 아니라 새로운 서비스 제공에 필요한 인프라를 제공할 수 있다.ATM은 현재 다양한 서비스를 단일 네트워크로 통합하는데 가장 적합한 기능을 제공한다. 각각의 트래픽 흐름을 서비스별 개별 네트워크에서와 같은 방식으로 처리할 수 있기 때문이다. ATM이 WAN을 통한 다중 서비스 트래픽을 통합하는데 사용된 것처럼 MPLS를 이용해 이더넷이나 ATM과 같은 2계층 트래픽을 하나의 MPLS 네트워크를 통해 전달할 수 있다.ATM 트래픽을 MPLS를 통해 전송할 경우, ATM 접속이 LSP를 통해 투명하게 전달된다. 이 ATM/MPLS 중재 기능에는 다수의 ATM 접속을 하나의 LSP로 다중화하는 기능과 LSP를 착발신하는 기능이 포함된다. ATM 접속은 VC(Virtual Channels)나 VP(Virtual Path)를 통해, 또는 두 가지 경로 모두를 통해 이뤄질 수 있다. MPLS LSP의 RSVP(Resource Reservation Protocol) 익스텐션과 같은 일반적인 IP/MPLS 시그널링을 사용해 두 개의 중재 장치 사이에 LSP를 설정한다.이 경우 투명하다는 것은 ATM 멀티 서비스 트래픽이 MPLS LSP 내에서 변환되지 않고 그대로 전달됨을 의미한다. 다시 말하면, ATM/MPLS 중재 기능이란 기본적인 인터워킹 기능으로, 다음과 같은 특징을 갖는다.ATM 레이어 프로토콜들은 중재 기능에 의해 종단되지 않는다. ATM과 MPLS 사용자 데이터 패킷들이 상호 연동한다(즉, ATM 네트워크 트래픽이 라벨이 부착된 패킷으로 캡슐화된다). ATM 제어정보(시그널링 채널, 라우팅 컨트롤 채널)와 레이어 관리면 정보(운용, 관리, 유지보수 셀)들은 LSP를 통해 하나의 ATM/MPLS 에지에서 다른 에지로 터널링을 통해 연결된다. 네트워크 차원의 진단 기능을 위해 장애 감지와 장애 표시 기능을 제공하는데 투명성이 필요하다.또한 MPLS 백본을 통해 부분적 혹은 전체적으로 전송되는 ATM 서비스는 백본 자체의 품질만큼 우수하다. 일부 ATM 서비스 지원에 필요한 MPLS 백본 내에 필요한 성능(고가용성, 지연 및 지터 값 예측, 순차적 셀 오더링)을 구현하는데 필요한 비용은 멀티프로토콜 코어 내의 기존 기술(IP, MPLS, ATM을 동시 지원하는 코어 네트워크 등)을 이용한 다중 서비스에 비해 높다.소규모 ATM 네트워크나 MPLS를 이용한 간단한 점대점 ATM 접속 방식 이외의 다른 기술을 통해 통합할 경우에는 이에 따른 아키텍처의 복잡성이 혜택에 비해 크게 나타난다. 예를 들어 MPLS 터널 매시를 이용해 많은 수의 ATM 노드를 연결할 경우 PNN 링크 상태 정보의 폭주를 막기 위해 PNNI(Private Network-Network Interface) 계층을 별도로 필요로 하는 네트워크 토폴로지를 구현해야 한다. 그러나 이럴 경우에는 MPLS 코어 내에 PNNI를 구축해야 한다.MPLS 중재 방식을 통한 ATM(ATM over MPLS mediation) 사용 여부는 멀티 프로토콜 코어 내에서 링크 단위로 결정될 수 있다. MPLS를 통한 ATM 중재(ATM mediation over MPLS)는 링크 비용이 높고, ATM 트래픽 양이 IP 트래픽 양에 비해 상대적으로 적으며, 앞에서 제시한 문제들이 만족스럽게 해결된 경우에 가장 큰 혜택을 제공한다. 이와 같은 독특한 상황에서는 단일한 MPLS 링크를 통해 ATM 서비스를 중재하는 방법으로 비용 절감을 이룩할 수 있다.광 도메인 연동 2계층과 3계층의 통합은 IP, MPLS, ATM 도메인에 해당한다. 이 계층의 문제가 1계층에서의 문제와 다른 점은, 이들을 각각 분리해서 논의할 수 없다는 점이다. 광 UNI(User Network Interface)의 1계층 개발이나 광 상호접속(Cross-connect)의 진보와 GMPLS(Generalized MPLS) 도입 등의 문제는 투자를 결정할 때 반드시 고려해야 한다.1계층에서 가장 심각하게 고려해야 할 문제는 특징적인 특성인 지능형 광 코어의 개발이다. 이 코어에서는 2계층과 3계층 장비가 모여 코어 스위치와 클라이언트 역할을 해, 동적인 대역폭 제어 기능을 제공한다. 한편 온디맨드 사용이나 장애 관리를 위해 광 대역 풀링 기능을 제공함으로써 효율성을 보다 높일 수 있다. 이같은 변화는 대역폭을 사전 설정하는 SONET/SDH가 구현돼 있을 경우에 더욱 큰 효과를 볼 수 있다. GMPLS는 통합된 제어 프로토콜을 제공해 광 상호접속과 2/3계층 장비가 대역폭 요구량을 전달하는데 사용할 수 있다. 이것은 데이터 분야의 기술과는 독립적인 것으로, IP, MPLS, ATM 등에 동일하게 적용할 수 있다.다양한 기술의 적절한 조화 현재, 대부분의 서비스업체들은 여러 개의 ATM, IP 네트워크를 보유하고 있다. 모든 서비스업체들에게 동일한 기술을 제시할 수는 없다. 왜냐하면 이와 같은 제안이 각 서비스업체의 비즈니스 전략과 인프라의 수명, 가입자 기반 등에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 일반적인 의미에서 통합 네트워크 구현에 필요한 선택 항목들은 다음과 같다.
·새로운 멀티프로토콜 네트워크 구축 ·기존 ATM 네트워크를 멀티프로토콜 네트워크로 진화·기존 IP 네트워크를 멀티프로토콜 네트워크로 진화·기존 ATM, IP 네트워크를 확장해 서비스 매출 확대를 꾀한 후 MPLS가 좀더 완전히 갖춰진 후에 통합 문제를 다시 거론.
모든 서비스를 한꺼번에 제공할 수 있는 모든 기술들이 확보되기까지 서비스업체들은 ATM과 IP/MPLS 도메인 모두에서 동시에 운용할 수 있는 2/3계층 통합 제품을 선택하지 않으면 안된다. 2/3계층 통합 제품은 단일 플랫폼에서 연결형과 비연결형 서비스를 모두 지원할 수 있다. MPLS 규격은 ATM의 긍정적인 특성을 재구현할 수 있도록 진화, 발전할 수 있기 때문에 MPLS로 이동할 수밖에 없다. 중간 과정에서의 진화 전략이 어떤 것이든 상관없이, 단일 플랫폼을 통해 유지, 관리가 가능하므로 운용비 절감을 기할 수 있다. 초기 투자비는 전략적인 멀티프로토콜 투자와 직접 관련되며, 이를 통해 다양한 종류의 서비스로부터 매출을 얻을 수 있다.서비스 업체가 멀티프로토콜 통합 네트워크의 기반으로 기존 IP나 ATM 네트워크를 사용하기로 결정하면, 모든 신규 장비가 기존 네트워크와의 완벽한 호환성을 제공해야 하며, 이를 통해 효과적인 서비스 매출 창출이 이뤄질 수 있어야 한다. 스위치와 라우터간 구분이 점차 모호해지고 있는 가운데, 서비스 업체의 IP 또는 ATM 기술 선택에 따라 운용상 이득이 있을 것을 기대하는 것은 바람직하지 않다. 이와 같은 기술 선택이 구현된 기술들 간의 조화에 즉각적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에, 장비 업체에서 모든 서비스 매출을 모두 창출시킬 수 있는 솔루션들을 공급할 수 있는지 여부를 먼저 고려해야 한다.일부 서비스 공급업체들은 스위치, 라우터 광 상호접속장치 등에 대한 제어 기능을 통합하기 위해 GMPLS를 이용해 개별 IP와 ATM 네트워크를 유지, 관리하고자 할 것이다. 광 계층을 이용해 데이터 부분을 패킷이나 셀을 전송하는 파장들과 통합할 경우, 전자 도메인 내에서 하나의 기술을 다른 기술로 변환시킬 필요가 없어진다.단계적인 추진 필요우리는 현재 멀티프로토콜 시대를 살고 있다. 이와 같은 멀티프로토콜이 지니는 복잡한 특성을 관리하는 방법은 기업의 비즈니스 전략과 인프라의 수명, 고객 기반, 내부 운용 구조 등에 따라 좌우된다. 그러나 중요한 것은 즉각적으로 서비스 매출을 창출할 수 있어야 한다는 것이다. 이같은 요구에 따라, 새로운 종류의 2/3계층 통합 제품이 등장해 연결형과 비연결형 서비스를 MPLS 진화 전략에 맞춰 지원하고 있다.동시에 운용유지비 절감을 목적으로 기존 서비스와 신규 서비스를 모두 제공하는데 기존 인프라를 사용하려 하고 있다. 이 경우 여러 개의 네트워크 인프라의 통합에는 많은 추가적인 어려움이 뒤따르는 반면, 서비스 통합(하부 인프라와 독립적으로 서비스를 제공할 수 있는 능력) 등이 단기에 네트워크 통합을 대신해 이뤄지게 될 것이다. 서비스 통합은 지속적으로 기술 개발을 가속화해 IP/MPLS에서 QoS를 더 많이 지원할 수 있게 하며, 아울러 ATM이 패킷을 지원할 수 있도록 발전될 것이다. 결론적으로 IP, MPLS, ATM을 서비스 네트워크 내에서 적절하게 조화시키는 일은 오랜 시간에 걸쳐 단계적으로 추진될 것이다.@
