라디오멀티캐스트를 만나다

Radio Meets Multicast
라디오, 멀티캐스트를 만나다
멀티캐스트 VPN, 위성·데이터·음성 네트워크 대체

라디오 DJ의 낭랑한 목소리는 복잡한 과정을 거쳐야 라디오 수신기에 도달할 수 있다. 영국의 상업용 라디오 방송국인 GWR 그룹(gwrgroup.com)의 경우를 예로 들어 보자. 최근까지 GWR은 프레임 릴레이 데이터 네트워크와 시분할다중화(TDM) 음성 네트워크는 말할 것도 없고 방송용 ISDN과 전용 회선을 비롯해 3개의 별도 위성 네트워크를 혼합해 운영해왔다. 하지만 지금은 멀티캐스트(multicast) 지원 기능의 멀티프로토콜 라벨 스위칭(MPLS) 가상사설망(VPN)으로 전환했기 때문에 네트워크의 운영을 대폭 간소화할 수 있게 되었다. 또 연간 1백만 파운드의 비용 절감 효과와 탁월한 프로그래밍 유연성도 거둘 수 있게 되었다.

복잡성 감소와 비용 절감
일주일 평균 청취자수가 1,200만 명에 이르는 GWR은 영국 최대의 상업용 라디오 방송국이다. 50개의 라디오 서비스를 통해 AM과 FM, 디지털 라디오, 인터넷 라디오를 포함한 전국 및 로컬 프로그래밍을 제공하고 있다. GWR 그룹의 네트워크 매니저인 아이단 핸코크(Aidan Hancock)는 "다른 많은 기업들처럼 GWR 역시 소규모 방송국을 인수하면서 성장했다"며 "이 과정에서 관리가 어려운 수많은 기술들이 공존하게 되었다. 네트워크를 통합함으로써 얻게 된 이익은 너무도 확실하다. 자본과 운영 비용 면에서 연간 50만 파운드를 절감할 수 있게 됐으며, 유료 전화 우회로 인해 얻게 된 비용 절감은 훨씬 크다"고 설명했다.

왜 멀티캐스트인가?
신기원 창출: 영국의 대표적인 라디오 방송국인 Classic FM 문 앞에 서있는 GWR 그룹의 네트워크 매니저 아이단 핸코크(Aidan Hancock).
 
멀티캐스트의 전망은 GWR에게 새로운 기회를 제공할 수 있도록 하는 토대 역할을 했다. 핸코크는 "엄청난 양의 대역폭 비용을 지불하지 않고도 모든 방송국에 프로그램을 송출할 수 있다는 멀티캐스트의 개념에 고무되었다"고 설명했다. 예를 들어 GWR이 21개의 AM 방송국을 총괄하는 던스터블(Dunstable)에서 하나의 서비스를 송출할 경우, 멀티캐스트를 이용하게 되면 21개의 스트림이 아닌 하나의 스트림과 같은 대역폭만이 필요하다. 그 결과, 요구되는 대역폭이 대폭 감소하게 된다.

또한 멀티캐스트는 한 곳에서 제작된 프로그램이 다른 곳으로 방송될 경우 네트워크 프로그래밍을 위해 더욱 높은 유연성을 제공하기 때문에 매력적이다(로컬 프로그래밍은 제작된 곳과 동일한 곳에서 프로그램이 송출되는 경우에 해당된다). GWR의 위성 네트워크를 통해 프로그램은 물리적인 업링크를 가진 곳에서만 송출될 수 있는 반면에 멀티캐스트 VPN(MVPN)의 경우, IP 접속이 가능한 곳이면 어디에서나 송출이 가능하다. 핸코크는 "멀티캐스트는 비즈니스의 창조성을 높여준다"고 전했다.

GWR은 오래 전에 멀티캐스트를 도입했지만 회의나 비디오 등 비즈니스에 중요하지 않은 애플리케이션에만 제한적으로 사용했었다. 핸코크는 "핵심 사업 분야에 MVPN을 도입하는 것은 관리성과 방송 프로그래밍 차원에서 모험을 감행하는 것과 같았다. MVPN으로 전환하게 되면 전국적인 프로그래밍을 위한 대역폭 요구 사항이 줄어들게 돼 소스와 리시버를 대폭 변경할 수 있는 유연성을 갖게 되며, 기존의 개별 방송, 데이터, 음성 네트워크를 하나의 통합된 네트워크로 교체할 수 있게 된다. 여기에서 동기가 부여되었다. MVPN으로 전환하지 않으면 기존의 확장 불가능한 네트워크를 계속 사용하고 관리의 어려움과 유연성 부족을 계속 안고 갈 수밖에 없었다"고 밝혔다.

VoIP 도입 효과 "대 만족"


핸코크는 "방송용으로 적합하도록 네트워크를 긴밀히 설계했기 때문에 음성 전송에 아무런 문제가 없다"면서 "네트워크는 첫날부터 완벽한 준비를 마쳤다"고 밝혔다. 현재 GWR은 10곳의 사이트에 VoIP를 도입했으며, 향후 수 개월 내에 30곳 이상에 추가로 도입할 예정이다. 핸코크는 "비용 절감 효과가 엄청나다"며 "이제 더 이상 고가의 PBX를 사용할 필요가 없어졌다. 통합 네트워크에서 VoIP를 도입함으로써 하드웨어와 유지 보수, TDM 회선에 드는 비용을 없애고 복잡성을 줄일 수 있게 되었다"고 말했다. 그는 이어 "게다가 코어 사이트에 PSTN의 컨텐츠를 집중시켜 통신서비스 사업자들과 계약에도 한층 유리한 고지를 점하게 되었다. 브리스톨(Bristol) 사이트의 경우, PSTN에 한달 평균 1백만 개 이상의 콜을 보내는데 대향 통화 할인을 통해 연간 비용을 크게 줄일 수 있다"고 설명했다.

비용 절감 외에도 VoIP는 보다 창조적인 방법으로 전화를 사용할 수 있게 해준다. 예를 들면, GWR의 방송 스트림은 멀티캐스트 소스처럼 네트워크에서 이용 가능하기 때문에 프로그램 제어 담당자와 영업 관리자들은 시스코 IP 폰을 통해 방송국에서 생중계로 들을 수 있어 방송 효과를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

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관리형 MPLS VPN 서비스
MPLS VPN은 일반적으로 관리형(managed) 서비스로 통신서비스 제공 업체에 의해 제공된다. 때문에 GWR은 엄격한 서비스 요구 사항에 부합되는 능력을 토대로 서비스 제공 업체들을 평가했다. 이러한 요구 사항 중 하나는 서비스 품질(QoS)로 오디오 품질을 보장하는데 필수적이다. 또 다른 요구 사항은 소스와 리시버를 역동적으로 바꿀 수 있는 능력으로, 이를 통해 청취자의 취향에 맞도록 프로그램을 창조적으로 조합할 수 있다. 스코틀랜드의 시스코 시스템 엔지니어링 매니저인 리차드 모이어(Richard Moir)는 "이런 기준으로 MPLS 코어를 통해 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 구현한 네트워크는 제외했다"고 밝혔다. 또한 GWR은 고객 에지와 통신서비스 제공 업체 에지나 라우터의 엄청난 장애 발생에 대비하기 위해 10초 미만의 장애 복구 기능도 원했다. 모이어는 "이러한 서비스 목표를 달성하기란 쉽지 않다. 모든 유니캐스트 토폴로지 변경이 안정적이어야 하며, 멀티캐스트 스트림이 재가동되기 전에 라우팅 테이블이 업데이트 돼야 하기 때문"이라고 밝혔다.

평가 작업을 거친 뒤, GWR은 서비스 제공 업체로 영국의 THUS plc를 선택했다. 핸코크는 "기술적인 수준에서 THUS와 협력해 기획 및 토론에 참여하게 해, 멀티캐스트와 음성 분야의 초기 단계부터 공조했다"고 말했다. THUS는 시스코 IOS 소프트웨어에 새롭게 도입된 MVPN 기능을 사용한 MPLS 코어를 구축했다.

THUS의 MPLS IP VPN 제품 매니저인 포크 블레일(Falk Bleyl)은 "GWR 그룹이 라디오 방송을 위해 멀티캐스트 VPN을 사용하기로 한 아이디어는 큰 반향을 불러 일으켰다"면서 "시스코가 시스코 IOS 소프트웨어에 내장된 MVPN 기능을 제공하기 때문에 엄격한 테스트를 거친 다음 GWR의 신기원적인 애플리케이션을 위해 멀티캐스트 기능을 구현해 고객의 요구 사항에 부응할 수 있었다. 이제, 관리형 MPLS VPN 서비스를 개선시켜 새로운 고객을 유치할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

효율성 대폭 향상: GWR 그룹은 MVPN으로 전환을 통해 전국적인 프로그래밍을 위한 대역폭 요구 사항이 절감돼 소스와 리시버를 역동적으로 변경할 수 있는 유연성을 갖게 되었다.
 
엄격한 테스트 실시
상용화에 앞서 THUS는 GWR 네트워크를 복제한 실험실을 자체 설비에 구축했다. 테스트의 목표는 MPLS VPN이 원래 예상한 네트워크 성능과 장애 복구 기능을 제공하는지 확인하는 것이었다. GWR은 THUS에게 웹 기반의 멀티캐스트 애플리케이션인 블래스트(Blast; Broadcast Live Audio Streaming Transport)를 제공했다. 블래스트는 THUS가 2003년 중반에 몇 주 과정으로 시뮬레이션한 네트워크이다.

시스코와 THUS, GWR은 개념 정립을 위해 긴밀하게 협력했다. GWR 네트워크 직원들은 실험실을 자주 방문했고, 시스코는 전문 기술을 제공해 'GWR 팀의 가상 멤버'가 되었다. 통신서비스 제공 업체나 GWR이 멀티캐스트 환경에서 장애복구를 향상시키는 것을 목표로 했듯이, 시스코는 시스코 IOS 소프트웨어의 시험판을 배포해 대응했다. 핸코크는 "우리는 때로는 당일이나 다음날 바로 대응해주는 시스코의 매우 신속한 대응에 큰 감명을 받았다"면서 "다른 벤더들과 공조할 때 그와 같은 수준의 상호 작용을 기대하기는 어렵다"고 밝혔다.

GWR 네트워크는 OSPF(Open Shortest Path First) 라우팅 프로토콜을 사용하며, 이 프로토콜의 상단에는 PIM-SM(Protocol-Independent Multicast Sparse Mode)이 있다. 테스트 기간 동안에 GWR과 THUS는 가장 신속한 성능을 구현하고 안정성을 유지하기 위해 시스코 IOS 소프트웨어에 OSPF, PIM과 BGP를 위한 타이머를 세밀하게 조율했다. 핸코크는 "라디오 방송국에서는 장애에 대처하는 능력이 매우 중요하다"고 말했다.

약간의 변형은 바람직한 결과를 낳는다. GWR의 백본이나 에지, LAN의 포워딩 경로에 있는 하나의 라우터에서 발생한 장애는 단지 2~5초 동안의 지연을 초래한다. 핸코크는 "OSPF 타이머를 조율하지 않았다면 고장 시간은 40~45초 동안 지속되었을 것"이라고 말했다. 그는 가장 일반적인 장애의 경우, 장애 발생 지점의 원격지를 ISDN 백업망으로 전환할 경우 6초 이상 걸려서는 안 된다고 지적하면서 "시스코 IOS 소프트웨어 외에는 다른 어떤 소프트웨어도 이런 수준의 통제 기능을 제공할 수 없다. 거의 모든 파라미터에 노출시켜주기 때문에 우리가 선택하는 대로 적용할 수 있다"고 말했다. 예를 들면, GWR과 THUS는 ISDN의 다이얼 속도를 감안, 2~4초 동안의 일반적인 지연에 대처하기 위해 실제로는 평상시보다 오래 걸리도록 타이머를 뒤로 돌리는 RPF(Reverse Path Forwarding) 체크를 바꿔 보다 예측 가능한 장애 복구 결과를 구현하게 되었다.

GWR은 멀티캐스트 브로드캐스트 애플리케이션 뿐만 아니라 VoIP를 위해서도 엔드 투 엔드 시스코 장비를 사용하고 있다. GWR은 라디오 방송국에서 시스코 2651 XM 라우터 30대와 시스코 3700 시리즈 라우터 4대, 시스코 7200 시리즈 라우터 2대를 사용하고 있으며 각각 하나 또는 그 이상의 멀티캐스트 스트림을 수신한다. 시스코 2600과 3600 시리즈 라우터는 백업용으로 사용되고 있다. 이 장비들은 MVPN을 구동하는 9대의 시스코 7206 VXR 라우터를 사용하는 THUS MPLS 코어에 연결돼 있다. GWR 브로드캐스트 및 데이터 센터 LAN은 시스코 카탈리스트 6500 시리즈 스위치 4대와 시스코 카탈리스트 4500 시리즈 스위치 2대로 구성돼 있다. 핸코크는 "다른 장비업체의 워크그룹 스위치로 이 처럼 구성할 수 있을 지는 확신 못한다"고 전했다.

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"3일안에 구축하라"
GWR은 기존 방송용 위성 네트워크 사용을 병행하면서 2003년 10월부터 음성과 데이터를 위해 MPLS VPN을 활용하기 시작했다. 모든 GWR 사이트는 3일 만에 MPLS VPN 네트워크가 구축되었다. 핸코크는 "일부 사이트의 경우 단 하나의 패킷 손실도 없이 전환 작업을 완료했다"고 말했다.

2003년 12월, GWR은 기존 네트워크와 병행하면서 멀티캐스트 브로드캐스트를 위해 MPLS VPN을 사용하기 시작했다. 그 후 2004년 2월, 네트워크의 성능과 신뢰성에 자신감을 얻은 GWR은 기존 네트워크 사용을 중단하고 MPLS VPN으로 완전히 전환했다.

탁월한 유연성 제공
MVPN은 소스 그룹간의 스위치를 역동적으로 구성해줘 방송국 프로그래밍에서 유연성을 대폭 향상시켜주었다. 핸코크는 "하나의 방송 소스에 제한되지 않고, 방송국들은 유연하게 두 시간 동안 소스 A를 그리고 5분 동안 소스 B를 송출할 수 있게 되었다"고 설명했다.

GWR은 프로그래밍 스트림을 한 번 송출한 뒤, 여러 협력사나 AM, FM, 인터넷 라디오 등 다양한 서비스로 구현할 수 있기 때문에 보다 효율적인 운용이 가능해졌다. 과거 GWR은 각각의 협력 업체나 채널을 위해 완전히 개별적인 하드웨어와 접속을 설정해야 했다. 이제는 IP 접속을 통해, 협력 업체나 채널들은 필요할 경우 소스에 가입할 수 있으며 새로운 서버를 설치할 필요가 없게 되었다.

안정성, 탄력성과 신뢰성 구현
핸코크는 "음성과 데이터, 방송을 하나의 네트워크에서 제공하는 것은 안정성과 탄력성, 신뢰성이 매우 높다"면서 "MPLS VPN을 통해 훨씬 향상된 가용성을 네트워크에서 보유하게 되었다. 어떤 리시버에서도 패킷 손실이 전혀 발생하지 않는다. 반면에, 위성 네트워크의 경우에는 20초 이상 지속되지 않으면 패킷 손실을 측정하기가 쉽지 않다"고 말했다. 그는 이어 "THUS가 방송 스트림에서 0.01%의 이하의 패킷 손실을 보장하는 서비스 수준 협약(SLA)을 위해 주력하고 있다" 며 "신중한 설계로 인해 이와 같은 성능을 달성할 수 있어 매우 기쁘게 생각한다"고 덧붙였다.

신규 시장 진입 빨라져
급변하는 고객의 취향에 보다 신속하고 유연하게 대응할 수 있게 된 GWR은 경쟁사들보다 우위에 서게 되었다. 또 새로운 시장에도 보다 빨리 진입할 수 있게 되었다. 핸코크는 "GWR의 관리형 MPLS VPN은 디지털이나 아날로그, 인터넷을 토대로 한 방송국 모든 부문에서 새로운 라디오 방송국을 보다 빨리, 보다 창조적이며 유연하게 도입할 수 있는 '도약판'을 제공해주고 있다"고 밝혔다. 이는 통폐합이 진행되고 있는 라디오 업계에서 매우 중요한 경쟁 무기가 된다. 그는 "갑자기 10곳 이상의 방송국을 인수하지 말라는 법은 없다. IT 업계에서는 비일비재한 현상"이라면서 "이들을 통합하는 데에는 큰 작업이 뒤따르곤 했다. 음성과 데이터, 방송 회선과 백업 회선을 포함해 모든 것을 단일 사이트로 적용해야 하기 때문이다. 이제 MPLS VPN을 통해 다른 방송국을 흡수하기가 매우 쉬워졌다. 아직 테스트해보지는 않았지만 과거에는 새로운 방송국을 통합하는데 6개월 이상 소요됐지만 이제는 1~2개월이면 충분할 것"이라고 밝혔다.

GWR은 소스 변환과 혼합을 위해 MVPN을 활용하는 시험을 실행할 계획이다. 현재, GWR은 하나의 소스를 수백개의 리시버로 멀티캐스트하기 위해 분산형의 시스템을 사용하고 있다. 다음 단계에서는 분담(contribution)을 토대로 한 시스템이 될 것이다. 이러한 시스템은 서로 다른 지역에 있는 방송 인력과 같이 두 개의 소스에서 생성된 컨텐츠가 생중계로 동일한 멀티캐스트 그룹과 대화할 수 있도록 해준다.

핸코크는 "MVPN은 생산성 측면에서 엄청난 경쟁력을 갖추게 해주었다. 통합된 네트워크는 견실한 경영 실적을 유지하게 해주는 비용 절감 효과가 매우 높다. 적은 투자로 아주 많은 효과를 거둘 수 있게 되었다"고 강조했다.


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