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90년대 network 의 양상을 이해하는데 좋은 토픽 중 하나가 ATM 과 IP 이다.
이 두 단어는 사실 서로 mutual exclusive 한 것이 아니다. 하지만 서로 경쟁관계에 있는 두 진영에
서 나온 까닭에 나중에 가서는 결국 IP 가 ATM 을 몰아내는 것처럼 보이게 된다.
먼저 이걸 이야기 하기에 앞서 약간의 background 를 살펴보자.
87년 미의회가 data network 을 일반인에게도 개방을 허용함에 따라, Network 은 새로운 양상을 맞게 된다. 사실 지금까지 내가 설명한 Phone Network 은 사실 우리가 아는 Internet 과 별개의 존재였다. 우리가 아는 Internet 은 거의 대부분 data 통신망을 의미하지만, 87 년에 법으로 개방되기 전까지는 이 망은 일반 사용자들은 쓸 수 없는 망이었다. 물론 그 이전에도, 특정 기관이 국지적으로 phone network 을 써서 자신들의 data 를 전송한 얘는 많았다. 우리나라에서도 한동안 kitel, hitel, unitel, nownuri 등등의 회사들이 data 전송망이 아닌 전화망으로 한동안 networking service 를 했었다. 하여튼 이 때 이후부터 전 미국에서 일반인들이 data 전송망을 공유할 수 있게 되었고, 다른 나라에서도, 각기 미국으로 전화선을 통해 이 data 망에 접속하게 됨으로써 전 세계의 data 망이 완성되게 된다.
(이제 세계는 하나….)
이와 더불어 각 국의 망 관리 회사들, 즉 전화 회사들은 이전에도 그랬지만, 더욱 더 때돈을 벌게 된다. 그리고 그 회사들에게 장비를 파는 회사들 또한 많은 돈을 벌게 된다. 이 때 회사들 가운데 지금도 살아남은 회사들은 Cisco, Nortel, Fujitsu, Alcatel-lucent, Siemans, Ericsson, Motorola 등이다. Ericsson, Motorola 외에는 거의 들어본 적이 없지? 그 이유는 이 회사들이 주로 소비자가 아닌 회사를 상대로 물건을 팔아온 회사들이기 때문이다. Cisco 는 안다고? 그건 이 회사가 전략적으로 소비자들에게 image marketing 을 해서 그렇다. 그렇다고 집에 cisco 물건 하나라도 갖고 있는 사람 있냐? 없지? 그래도 이 회사의 2006 년 매출이 $280 억 이다. 우리돈으로 대략 1000 을 곱하면, 28 조원 인거지. 참고로 우리나라 최대 기업중 하나인 삼성전자의 작년 매출이 58.9 조다.
다시 본론으로 돌아가서, 90 년대 초반의 data 통신은 사용자 쪽에 모뎀을 두고, 이놈이 data 를 전화선에 맞게 바꿔서 전화국으로 보내는 것이었다. 이렇게 되면 전화국 쪽에서 볼 때는 각 집의 전화기가 좀더 자주 신호를 보내는 것과 별반 차이가 없다. 따라서 전화회사는 좀 버티다가 그 지역의 traffic 이 일정양 이상을 초과하면, switch 장비를 좀더 비싼걸로 바꾸는 정도였다.
하지만, 사람들이 처음 data 통신망을 만들때는 상상도 못하던, 무궁무진한 application 을 내놓기 시작하면서, 더이상 전화traffic 과 동일시 할 수 없을 정도로 data traffic 이 늘어났고, 얼마 되지 않아 data traffic 이 network 망을 압도하게 된다. 이렇게 되자 효율적으로 기존의 voice traffic 과 data traffic 을 함께 carry 할 수 있는 방법을 찾게 되는데, 그 중에 하나가 Asynchronous Transfer Mode (ATM) 이다.
( 나도 처음 보는 ATM 카드)
아는지 모르겠지만, 컴퓨터에서 나오는 data 는 0 과 1 의 조합이다 (디지털!). 그에 반해 우리의 목소리는 그렇지 않다 (아날로그!). 따라서 이 두개를 한 장비에서 처리를 하려면 보통 대세에 따라 아날로그를 디지털로 바꾼다. 그런데 목소리라는 놈이 참 delay sensitive 한 놈이다. 그래서 단 몇 초가 아니라, 0.1 초만 늦어져도 우리는 뚝뚝 끈기는 소리를 들을 수 있다. 헌데 90년대 초에도 아직 backbone 의 transmission 속도는 150 Mbps 에 지나지 않았다. 따라서 TDM 방식으로 data 를 순서대로 처리하다 보면, 각 data 마다 delay 가 생기기 때문에 voice 를 안끊기게 전달하는 것이 힘들었다. 그래서 data 를 아주 잘게 썰어서 보내는 방법을 제안 했다. 모든 data 를 (voice 포함) 잘게 썰어서 보내면, 받는 쪽에서는 좀 감질나더라도, data 간에 delay 를 줄일 수 있다. 아래 그림을 보자.
(이상적인 경우)
이전에도 잠시 설명한 바가 있는데, Phone Network 에서 traffic 을 처리하는 방식은 시분할 방식이다. 즉, 각 각의 사용자들에게 동일한 사용시간을 번갈아 주면서 그 시간동안만 전송을 허락하게 된다. 왼쪽 라인에서 1초당 한글자가 날아오고, 이때 mux 가 한 라인에서 한번에 두 글자씩 받아서 처리한다고 하면, A 2개, B 2개, C 2개 이렇게 받으니까, 총 소요시간은 6초가 되고, 3번째 A 를 받게 되기까지 6 초가 지나야 한다. 하지만, 한번에 한 글자씩만 받게되면, 2번째 A 를 받기까지 3초가 소요된다. 따라서 A 라는 글자를 받는 쪽에서는 6초마다 한번씩 날아오던 것이, 단위는 적어졌지만, 3초마다 한번씩 날아오게 되는 거다.
따라서 voice 를 전달할 때 packet 간에 delay 를 줄일 수 있고, 전화회사의 열열한 환영을 받은 또다른 이유는 이놈이 data 를 전달하기 전에, 목적지까지의 path 를 먼저 만들어 놓고 전송을 시작한다는 거다.
위의 그림처럼 첫 data 가 녹색 노드에 도착을 하면, 노드는 이게 어디로 가는 놈인지를 보고, 목적지(빨강) 까지의 path 를 정한다. 그 뒤에 일정 시간동안 한번 설정된 경로로 계속 data 가 전송이 된다.
이와 대조가 되는 방식은 packet transmission 이다.
Packet transmission 은 일단 packet 을 받은 노드가 목적지까지의 path 를 고려하지 않고, 그냥 이웃 노드로 전달하는 방식이다. 대부분의 local network 에서 IP packet 이 이런식으로 전송이 된다.
전자의 경우를 connection oriented 후자를 connection-less transmission 이라 한다.
두 방식을 비교하면, ATM 의 경우 전송이 더 reliable 하고, 관리가 용이하다. 하지만, 일정 기간동안 고정된 path 를 할당하기 때문에 망을 효과적으로 이용하는데에는 어려움이 있다. 반면, IP packet 의 경우 망을 훨신 dynamic 하게 쓸 수 있지만, packet 이 언제 전송될 지가 확실치 않고, packet 끼리 충돌을 해서 없어지기도 한다.
어느 나라던지 전화망을 운용하는 회사들은 효율성보다는 안정성을 훨신 더 중요하게 생각한다. 따라서 이 두가지 방식 가운데 먼저 주목을 받은 것은 당연 ATM 이었다. 또한 90 년대초 많은 network 분야의 research topic 또한 ATM 이었다. 그런데, 이게 voice 를 digitize 해서 전송하는데는 문제가 없었지만, data 의 경우에는 장비가 더 복잡하고 비쌌다. 특히 local 에서 오는 data 의 size 가 1.5KB 또는 9KB 까지 커지면서 이것들을 잘게 쪼개서 보내려다 보니 효율성이 심각하게 나뻐지고, 거기에 결정적으로 90년대 말에 telecom 시장이 엄청난 침체를 겪게 되면서 고가의 ATM 장비를 더이상 선호하지 않게 된다.
이 무렵 IP 진영에서는 슬기롭게 존심을 버리고, 전화망 회사가 가장 중시하는 안정성의 문제를 경쟁 기술인 ATM 을 참조하여 MPLS 라는 이름으로 점차 보완해 나아간다. MPLS 를 통해 IP 또한 connection oriented 전송을 할 수 있게 된 것이다. 그리고 2000 년대에 들어서는 마침내 backbone 에도 Core router 라는 놈이 ATM 과 SONET switch 를 대신하게 된다.
( 대표적인 Core Router 인 Cisco CRS-1)
이리하여 오늘날은 전 세계 곳곳에 Router 가 난무하는 시대가 되었다. 그리고 앞서 열거한 회사들 가운데에서 Cisco 가 현재 가장 앞서가고 있는 회사이다. 물론 Router 가 궁극의 solution 은 아니다. 옛날에 ATM 장비가 얼마나 비쌌을지 몰라도, 이 router 도 만만치 않게 비싸다. Powr 도 엄청 먹고. 따라서 전화회사들 처럼 돈을 시원하게 쓰지 못하는 곳에서는 Router 보다 저렴한 solution 을 원한다. 물론 Router 에서 되는 기능이 다는 안되겠지만. 그래서 Router 대신에 L3 switch 라는 놈이 나와서 일부 Router 의 market 을 가져갔다. 또한, 한때나마 10 G 장비를 앞세워 telecom 시장이 무너지기 직전에 살짝 1위를 했었던 Nortel 은 영국의 BT 와 손잡고 Carrier grade Ethernet 이라는 세로운 시도를 하고 있다. 간단히 말하자면 Ethernet 으로 backbone 전송을 하자는 거다. 물론 Connection-oriented 의 특성을 가미시켜서. 그 외에 몇 몇 회사들도 나름 고군분투하고 있다.
이것으로 과거사의 정리를 대충 끝내고, 앞으로는 앞에서 잠깐 얘기한 이 회사들이 어떻게 싸우고 있는가를 틈나면 얘기 할 것이다. |
