서버부하분산과 통신기술의 미래가치

부하분산 

 

부하분산(Load balancing)은 하나의 경로나 노드에 부하가 집중되는 것을 분산하기 위해 2개 이상의 중앙처리장치, 저장장치 및 다양한 경로를 이용하여 트래픽을 나누어 주 주는 것을 의미한다. 이를 통해 가용성 및 응답 시간 최소화를 통해 시스템 및 트래픽 경로를 최적화시켜줄 수 있다. 가령, 게임 서비스를 위해 하나의 서버에 수많은 게임 이용 자의 데이터 트래픽이 폭주할 경우 부하량이 100%를 넘게 되면, 시스템이 다운될 수 있다. 이러한 부하를 분산해 주기 위해서는 다수의 서버를 가지고 한 가지 종류의 게임 서비스를 지원하는 방식을 사용하기도 한다. 또한, 2016년 초에 있었던 인공지능(AI)과 바둑의 고수 이세돌(9단)과의 대국에서 인공지능 서버는 약 1,000개 이상의 클라우드 서버가 동시에 동작하여 최적의 한 수를 의사 결정하면서, 이세돌(9단)을 4:1로 승리한 사례가 있다. 

 

대역폭 

전송 링크 입장에서의 부하분산은 전송 매체상 부하를 고루 분담시켜 한 곳의 전송매 체에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 링크의 대역폭이란 네트워크에서 이용할 수 있는 신호의 최고 주파수와 최저 주파수의 차이를 말하며, 정보를 전송할 수 있는 최대 전송 속도이다. 정보통신시스템에서 2개의 주파수 간 상호 간섭을 방지하기 위해 시스템의 대역폭 구간 설정은 아주 중요하다. 또한, 하나의 대역폭 사이를 전송할 수 있는 최대 정보량이 존재한다. 즉, 대역폭이 전송할 수 있는 최대 정보량보다 더 많은 트래픽이 몰 리게 되면, 에러가 발생할 수 있다. 가령, 가정에 기가급 속도를 지원하고자 하는데, 만 약 Cats 케이블인 전송속도 100 Mbps급을 지원하는 케이블을 포설하게 된다면, 외부망에 서는 기가급이 집 안의 셋톱박스까지 들어오지만, 집 내부에서는 100 Mbps급 서비스만 지원이 가능한 점에 유의해서 설치 및 시공을 해야 한다. 아울러, 무선의 대역폭은 주파 수 대역폭을 말한다. 가령, LTE-A의 경우 10 MHz의 주파수 대역당 최대 75 Mbps급의 소스도를 지원한다. 따라서 40 MHz를 병합하여 사용하면 300 Mbps급이 나오고, GOMHz를 병합하여 사용하면 600 Mbps급 속도 지원이 가능하다. 

 

시스템(서버) 

 

시스템의 부하분산의 경우 초당 부하율, 분당 부하율, 시간당 부하율, 일단위 부하율 등 다양한 형태의 부하량을 적절히 분산할 필요가 있다. 1개의 서버로는 한정된 트래픽을 수용할 수 있기에 2개 이상의 서버를 동시에 운용하는 클라우드 기반으로 시스템을 운용하여 부하분산을 제공하는 것이 일반적이다. 가령, 시스템을 설계할 경우 평균 부하 량을 기준으로 서버 대수를 결정하는 것이 아니고, 가장 최번시 부하량을 기준으로 서 버 대수를 결정하는 것이 중요하다. 이는 한순간(1초 이내)에 시스템이 허용할 수 있는 수준 이상의 트래픽이 일시에 몰리게 되면 시스템은 트래픽 폭주로 인해 다운(Down)될 수 있기 때문이다. 따라서 제공 서비스의 최악(Worst) 상황에서의 부하량을 사전에 예측하여 시스템을 설계 및 운용하는 것이 가장 바람직한 이유이다. 

라우터나 스위치 

라우터를 이용한 부하분산은 3 계층장비로 데이터 전송 간 경로 설정이나 중계 기능을 이용하여 송신지에서 출발한 데이터가 수신지로 전송 시 여러 경로 사이에서 트래픽 부하를 고루 분산시켜줄 수 있다. 또한, 스위치를 이용한 부하분산은 2 계층의 포트 그류 핑부터 7 계층의 가상 머신(VM) 부하분산까지 스위치 종류에 따라 여러 가지 형태로 트 래픽 부하를 분산해 준다. 가령, 2 계층 스위치에 의한 부하분산은 설정이 다소 복잡하고 유지관리에 어려움이 있으나, 3 계층의 라우터는 여러 경로를 통한 부하분산이 동적이고 자동적으로 이루어지므로 구현하는데 매우 용이하다고 볼 수 있다.

 

통신기술의 미래 가치 

 

ICT 정보통신기술은 사용자가 생활하는 시간과 공간 안에서 주변 환경과의 조화를 이루면서, 사용자의 미래 가치를 증대시키기 위한 기술로 진화 발전 중에 있다. 미래 가 치를 확보하기 위해서는 반드시 주변의 발전계획을 살펴보아야 한다. 가령, ICT를 기반으로 한 스마트 도시(Smart City)를 통해 미래 가치를 극대화시키려면서울시 2030년 프로젝트라든지, 토지이용계획이나 도시계획 통합정보 사이트 등을 활용하여 도시의 비 전과 목표가 명확히 언급되어 있는 주변 발전계획을 살펴보고, 그 안에서 사용자의 편 의성, 보안, 가용성 등 다양한 형태의 미래 가치를 부여할 수 있는 서비스를 생산하는 것이 중요하다. 

 

신기술 

현재 개발된 기술이나 이전에 상용화된 기술을 통해 미래가치를 극대화 하기란 상당 한 제약이 따른다. 가령, 4G 이동통신에서 사용되는 주파수 대역은 수백 M bps급의 전송 속도를 제공하고 있다. 4.5G 이동통신의 경우에도 약 1 Gbps급의 전송속도를 지원하게 될 것이다. 이는 현재 수준의 음성, 이미지, 데이터, 동영상 수준의 서비스를 제공하기에 는 아주 최적의 기술임에는 틀림없다. 하지만, 앞으로 기하급수적으로 증가할 사물 인터 넷(IoT) 단말들이나 가상현실(VR)과 같은 초대용량 서비스들을 원활하게 지원하기란 상 당한 제약이 따를 것이다. 이를 극복하기 위해서는 4.5G 이동통신의 약 1 Gbps급의전 송속도나 5G 이동통신의 수십 Gbps급 이상의 전송속도 지원이 필요한 이유이다. 이러 한 신기술 제공을 통해 사용자가 원하는 기술의 미래가치가 극대화되는 것이다. 

 

신사업 

앞서 살펴본 이동통신의 사례를 조금 더 확장해 보면, 과거 1G 아날로그 통신에서 출발하여, 현재의 4G 이동통신까지 진화해 왔다. 초기에는 음성중심의 통화 서비스나텍 스트 중심의 단문메시지 서비스 사업이 아주 매력적인 사업이었지만, 최근에는 개인 송금, 소액결제, 개인대출 등이 발전된 핀테크 산업으로 확장되고 있다. 즉, 은행과 ICT 정보통신기술의 또 하나의 융합된 신사업이 출현하게 되는 것이다. 신사업이 출현하게 되면, 고용창출로 인한 경제 부흥에 힘입어 관련된 모든 분야의 미래 가치가 향상될 수 있다. 매출이 정체되고 있는 현재의 저금리·저성장 시대의 돌파구는 신사업을 통한 신 규 매출 확보로 관련 산업의 미래 가치를 키울 수 있는 파이를 확대하는 것이 궁극적인 

목표라고 할 수 있다. 

신시장 

미래 가치를 확대하는 중요한 요소 중 하나가 신시장이다. 시장의 의미는 단순히 장 소의 개념을 적용한다면 국내를 넘어 글로벌로 확장해야 한다고 볼 수도 있지만, 여기서 말하고자 하는 신시장은 ICT 정보통신기술을 기반으로 상품, 가격, 거래장소, 프로모 션 및 그 안에 활동하는 인력 등 다양한 형태의 새로운 시장을 말한다. 가령, 5G 이동 통신 시장이 출현하게 되면, 기존에 경험해 보지 못한 빠른 속도, 엄청난 수용용량 및 저전력 에너지 기술을 기반으로 새로운 시장이 열리게 되는 것이다. 이와 같은 신시장 안에서 제작, 판매, 유통, 소비 등 다양한 형태의 신규 시장이 형성되는 것이다. 이를 통 해 제공자, 전달자 및 소비자들의 미래가치는 이루 말할 수 없을 정도로 점프 업(Jump Up) 되어 갈 수 있는 것이다.