WAN 가속기 원리는 패킷의 압축, 패킷 복제, 데이터 캐싱, 패킷 최적화 등의 기술을 통해 마치 LAN을 사용하는 것과 같은 응답속도와 QoE를 제공하는 기술입니다. 이 문서에서는 WAN 가속에 사용되는 세부 기술과 상용솔루션에 대해 정리해보겠습니다.
필요성
기업에서 10Mbps 정도 속도로 아래와 같은 구성의 본사와 지사 2개를 전용망 형태로 사용할 경우, KT 엔터프라이즈 MPLS VPN 서비스 기준 월 천만 원 가까운 비용이 소요됩니다.
그리고 기업 내 지사 간 트래픽이 지속해서 증가함에 따라, 대역폭 증설따른 비용 부담과 Delay, 속도저하의 문제점이 발생하며 이런 문제 해결의 솔루션으로 WAN 가속기 필요성이 커지고 있습니다.
WAN 가속기 원리
제한된 대역폭에서 더 많은 패킷을 더욱 빠르고 안전하게 전송하기 위해 크게 다음 3가지 원리가 적용됩니다.
(1) 대역폭 사용의 최소화
큰 파일을 보관하기 위해 압축프로그램을 사용하는 것처럼 전송되는 패킷을 압축하여 통신 시 차지하는 대역폭을 줄여주는 방법입니다. (Compressing)
그리고 CPU의 캐시나 램과 유사한 원리로 동일한 가속기의 내부 버퍼에 빈번히 사용되는 데이터를 저장하여 동일 데이터가 요청 시 이를 재사용하기도 합니다. (복제 및 Caching)
(2) 프로토콜의 최적화
사실 TCP 프로토콜은 전송 도중에 Drop이 발생할 경우 속도가 느려지거나, 송수신 Windows size가 크지 않아 기술적으로 고속 패킷전송에 적합하지 않는 기술입니다.
하지만 엔드 포인트에 가속기를 사용하는 구조라면 customized 된 TCP 프로토콜을 이용하여 이런 약점을 극복해 전송속도를 최대치로 끌어올릴 수 있습니다.
(3) 중요도에 따른 QoS 적용
가속기 자체적으로 패킷의 유형에 따라 사용자별 그룹별로 분류하여 중요도에 따라 대역폭을 제어하는 방식을 사용할 수 있습니다.
WAN 주요기능
위에서 말씀드린 원리를 실제 구현하는 기술에 대해 조금 더 자세히 알아보겠습니다.
이 그림에서 WOC는 WAN Optimizer Controller를 나타냅니다. 본사와 지사 사이의 엔드포인트 위치에 2개의 WOC가 위치하여 이 사이에 패킷을 가속해줍니다. WAN TCP 최적화, 패킷의 압축 및 복제를 통한 고속화 기술은 다음을 참고 바랍니다.
1. 애플리케이션 최적화
기업에서는 HTTP, FTP, SMTP, 파일전송 프로토콜(SAMBA, NFS) 등 기반으로 수많은 기업 내 애플리케이션을 구축 사용합니다. 가령 웹기반 서비스의 경우 아래와 같이 간단한 HTTP 요청 하나에도 HTTP Request 메시지로 이미지, 글, Java Script 등 수 많은 Object를 요청하게 됩니다.
이런 프로토콜을 분석하여 미리 필요한 Object 데이터를 서버에서 들어와 보관하고 요청시 빠르게 응답하는 최적화 기술을 사용합니다.
2. 패킷 압축 및 복제
다음과 같은 방법을 통해 패킷 압축 및 복제를 수행할 수 있습니다.
- TCP X1, X2 압축
- 최적의 MTU 자동설정
- 이미지 및 Text의 압축전송
- 바이러스 패치, 웹 데이터 중복 등을 제거 (서버 캐싱)
- 셀룰러(LTE, 4G, 5G 등) 데이터 및 음성 압축 (3배~ 10배)
3. TCP 최적화
표준 TCP 기술을 최적화하여 외부적으로 호환이 되지는 않는 자체 프로토콜 최적화를 수행합니다.
- TCP/IP ACK 기능제거
- TCP Fast Start 기능으로 최적 속도 사용
- SNACK 시그널 제거로 병목현상 제거
- TCP 전송 윈도우 사이즈 조절로 속도 향상
4. QoS 보장
이전 글 네트워크 QoS 속도제한 기술에서 언급한 폴리싱 기법의 경우 데이터의 유형을 구분하지 않고 Drop(폐기) 함으로써 속도를 제한하는 기술입니다.
하지만 사용자나 그룹별 QoS 그룹을 분류하고 이에 따라 폴리싱을 적용하여 패킷 drop이 발생하지 않도록 하는 기술 들을 적용하여 효율적으로 QoS를 지원합니다.
WAN 상용솔루션
최근 방사청 네트워크에 솔루션을 공급한 글로벌 코넷의 경우 자체 XipLink 기술을 통해 일반 기업에 비해 보다 엄격한 군 요구사항에 맞춘 솔루션을 공급하고 있습니다. 기업 대역폭 요구사항에 따라 4M 부터 14Gbit 까지의 고속 대역까지 지원되는 다음과 같은 다양한 제품군이 있으므로 참고바랍니다.
- 소규모 사무실: 4Mbps (XA-500C)
- 대형 사무실: 30M~100Mbps 급 (XA10K 등)
- 데이터센터: 200M~14Gbps (블레이드 구성) 솔루션
이상으로 WAN 가속기 원리 및 주요기능, 상용 솔루션 사례에 대해서 알아보았습니다.