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기가비트 이더넷 백본 업그레이드로 해결
<on the Net 1999년 4월호 게재>
멀티미디어 서비스 증가로 대역폭 고갈
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네트워크 백본으로 기가비트 이더넷을 선택한 중앙대학교는 저렴한 구축 비용과 빠른 처리 성능, 이더넷이란 익숙한 기술이 주는 관리의 편안함까지 기가비트 이더넷의 혜택을 톡톡히 보고 있다. 대학 전산망의 최대 위기라는 수강신청 변경기간을 가볍게 넘긴 중앙대를 찾아 든든한 네트워크 백본을 구축하기까지의 과정과 활용도를 알아본다.
겨우내 조용하던 대학 캠퍼스는 봄 기운과 함께 학생들의 부산한 발걸음으로 깨어난다. 그러나 이때가 되면, 창문 너머로 비치는 따뜻한 봄 햇볕에 아랑곳없이 대학의 전산정보처 직원들은 살얼음 위를 걷는 듯 가슴이 조마조마하다. 수 천명에서 수 만명에 이르는 학생들이 동시에 학내 전산망에 접속해 수강신청과 변경이 이뤄지는 신학기면 어김없이 어디선가 한 두 번은 네트워크가 다운돼 대소동이 일어나기 때문이다.
중앙대학교 전산정보처의 김성조 교수와 직원들 역시 올 3월 수강신청 기간내 마음을 졸여야했다. 그러나 이들이 유난히 가슴졸인 이유가 남다르다. 겨울 방학동안 준비한 네트워크 백본 업그레이드 공사가 과연 제대로 됐나를 시험하는 첫 관문이기 때문이다. 설 연휴도 제대로 마음 편히 쉬지 못한 채 이 기간을 맞추기 위해 서둘렀던 네트워크 업그레이드. 그 마음에 보답이라도 하듯 아무일 없이 수강신청 변경일이 지나자 마음이 가볍다.
대역폭 확장에 대한 요구 급증
올해 개교 81주년을 맞이하는 중앙대는 우리나라 명문 사학 중 하나로 21세기를 향한 정보화 교육에서도 선두를 달리고 있다. 지난해는 교육부와 정보통신부가 실시한 전국 대학의 정보화 수준 평가에서 종합 4위를 차지하기도 했다.
93년, 공과대학을 중심으로 3개 단과대학에 네트워크를 도입한 후 매년 연차적으로 확장이 이뤄져 95년 말, 비로소 서울과 안성캠퍼스까지 FDDI 백본과 이더넷 LAN으로 약 3000노드를 연결하는 캠퍼스 네트워크가 완성됐다. 이렇게 구축된 네트워크 인프라를 바탕으로 학사행정 전산화, 전자결재용 그룹웨어, 인트라넷 구축 등 종합정보체제를 구축하고, 재택 수업, 대입원서의 원격접수, 캠퍼스간 원격 화상강의 등 다양한 정보 서비스를 제공하고 있다.
전체 네트워크가 구축된 지 어언 4년, 그동안 컴퓨팅 환경은 큰 변화가 있었고 학내 전산 환경도 급변했다. 특히 인터넷의 보급과 윈도우 95 등장으로 멀티미디어 데이터가 늘어나면서 네트워크 트래픽은 급속도로 증가했다. 또한 네트워크를 사용할 수 없었던 캠퍼스 기숙사의 학생들과 동아리 방 등의 네트워크 접속에 대한 요구가 급증했고, 각 건물 내의 병목현상과 WAN 구간의 트래픽 집중 현상이 네트워크 업그레이드를 부채질했다.
학내 전산망의 효율성을 위해 네트워크 업그레이드가 시급하다고 판단한 전산정보처장 김성조 교수는 일차적으로 백본 업그레이드를 결정했다. 그렇다면 기존 FDDI를 대체할 새 백본은 무엇인가. 김 교수는 대학에서 일반적으로 선택해온 ATM과 최근 기술인 기가비트 이더넷을 놓고 고민에 빠졌다. 그리고 기가비트 이더넷을 선택하는 모험(?)을 감행했다. 전산정보처 네트워크 팀원들과 여러 번의 회의를 거쳐 내린 최종 결론이었다.
98년 초만 해도 대학에서는 으레껏 ATM으로 네트워크 백본을 구축하는 게 대부분이었다. 사실, ATM 외에는 FDDI나 고속 이더넷에서 업그레이드를 하기 위한 별다는 대안이 없었기 때문이었다. 그러나 98년 후반에 기가비트 이더넷이 현실적 대안으로 등장하며 사정이 달라졌다. ATM에 비해 비용 절감 효과가 탁월하고 기존 이더넷 환경에서 업그레이드가 쉽다는 장점이 있어 최근 주목받는 백본 솔루션으로 떠올랐다.
비용 효율성이 높은 기가비트 이더넷은 최적 선택
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중앙대학교 전산정보처장인 김성조 교수는 기가비트 이더넷은 경제적인 네트워크를 구축하는데 최적의 선택이었다고 말한다.
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기가비트 이더넷은 이더넷의 연장 기술이기 때문에 네트워크 관리자들에게 있어서 특별히 새로울 것은 없다. 그러나 도입하는 입장에서는 국내에 기가비트 이더넷으로 캠퍼스 네트워크를 구축한 사례가 많지 않기 때문에 상당한 부담이 된다. 특히 4년제 종합대학으로는 중앙대가 첫 사이트였기 때문에 김 교수가 느끼는 책임감은 상당했다.
김 교수는 "기가비트 이더넷은 비용 효율성이 매우 높은 경제적 대안이다. 이더넷과 연장선상에 있기 때문에 기존에 설치된 장비를 그대로 수용할 수 있고 네트워크 안정화 기간도 1개월 정도면 충분하다" 고 말한다.
그리고 공개 입찰을 통해 시스코 Catalyst 5500 스위치로 기가비트 백본 구성을 제시한 LG전선을 선택했다. 98년 12월 말부터 공사에 착수한 LG전선은 신학기가 시작되기 전 2월 말경에 업그레이드 공사를 마무리지었다.
LG전선이 중앙대의 네트워크 백본 업그레이드 과정에서 최대 역점을 둔 것은 대역폭을 넓히는 것과 장애에 대비한 안정성이었다.
고대역폭 제공과 안정성 구현에 역점
중앙대는 서울에 위치한 제1 캠퍼스에 4000노드, 안성에 위치한 제2 캠퍼스에 3000노드로 총 7000노드가 구성돼 있고, WAN 구간은 교육전산망에 T3 1회선, 백업용으로 E1 속도의 2회선이 접속돼 있고, 서울과 안성캠퍼스는 T1 2회선으로 연결돼 있다.
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학생들이 어느 때나 자유롭게 이용할 수 있는 전산정보실.
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인터넷의 사용으로, 흔히 외부와 연결되는 WAN 백본에서 트래픽이 집중되기 쉬우나 중앙대의 경우 작년 8월에 T3(45Mbps) 1회선, 백업으로 E1 2회선을 이미 증설한 상태라 문제가 되는 것은 내부 LAN 세그먼트간 병목현상이었다.
LG전선은 백본간 링크는 기가비트 이더넷으로 구성해 2Gbps의 고대역폭을 제공하고, 백본에서 워크그룹 간 연결은 400Mbps의 고속 이더채널로 구성해 저렴한 비용으로 높은 대역폭을 제공할 수 있도록 네트워크를 디자인했다. 고속 이더채널로 연결되는 곳은 대부분 새로 광케이블을 포설해 효율성을 높였다.
또한 백본간 그물형 토폴로지를 구성함으로써 어느 한 라인이 다운되더라도 자동으로 우회가 가능하도록 링크 리던던시를 구현했다.
한편, 네트워크 안정성을 높이기 위해 15노드 정도의 소규모 세그먼트로 네트워크를 구성했다. 네트워크를 소규모 세그먼트로 구성하면 콜리전(Collision) 같은 에러 발생률이 줄어들고, 또한 에러가 발생해도 스위치의 콜리전 필터링 기능으로 하나의 세그먼트에서 발생된 에러가 다른 세그먼트로 전가되지 않는다.
무엇보다 백본 네트워크의 안정성은 캠퍼스 전산망 전체의 안정성과 직결되므로 백본 장비는 장애에 대비할 수 있는 기능이 있어야 한다. LG전선의 박종식 씨는 "백본 장비로 선택한 시스코의 Catalyst 5500과 5505는 8Gbps 백플레인 용량으로 고대역폭을 제공할 뿐 아니라 3계층 스위칭을 통해 데이터 트래픽 집중 현상을 방지해 학내 백본 전산망의 핵심부를 담당하기에 적합하다" 고 말한다.
Catalyst 5500과 5505는 장비의 전원을 중단시키지 않고도 부품 교체가 가능한 핫스왑과 전원이 나가도 일정 기간동안 문제가 없는 리던던트 파워 서플라이 기능을 갖췄다. 또한 모듈러 타입이라 향후 네트워크 확장이 필요할 때 모듈의 추가 구입만으로 확장이 가능하다.
스위칭 허브로 사용자 수준까지 성능 향상
연중 트래픽이 가장 많이 몰리는 때가 수강신청 변경기간이다. 백본 업그레이드로 이 위기를 무사히 넘겼으니 전산정보처로서는 한짐을 덜은 셈이다.
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중앙대학교 홈 페이지
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이번 네트워크 확장 공사로 그동안 트래픽 병목현상으로 원성이 자자하던 기숙사생들의 소원도 풀어졌고, 동아리 방의 네트워크도 연결됐다.
전산정보처에서 네트워크 관리를 맡고 있는 곽광윤 씨는 "기가비트 이더넷으로 백본을 업그레이드한 덕분에 트래픽 병목현상을 더 이상 걱정 안해도 되고, 무엇보다 신기술을 도입했지만 익숙한 이더넷 기술이다 보니 관리가 어렵지 않아 다행" 이라고 말한다.
중앙대는 네트워크 백본 업그레이드에 이어 후속 조치로 올 하반기경 공유 허브를 스위칭 허브로 교체할 예정이다. 사용자 수준까지 성능 향상을 체감하려면 말단 장비의 업그레이드가 후속으로 따라줘야 한다. 이제, 올 하반기가 지나면 중앙대는 핵심부인 백본부터 말단인 스위칭 허브까지 막힘없이 시원한 네트워크 서비스를 제공할 수 있을 것이다.
| 중앙대학교 네트워크 구성도 |
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