익스트림·파운드리, 진정한 802.3ae 기반 접속성 제공 … 백플레인 속도 제한으로 8Gbps가
美 네트워크 컴퓨팅에서는 이 점을 염두에 두고 표준 기반 10기가비트 스위치를 공급하는 업체들에게 수 개월 전 연락해 이 분야의 제품들을 평가하기 위한 계획에 대해 상세히 알려주었다. 우리는 이들에게 테스트에 출품할 것을 요청했으며, 무역쇼와 자원 충돌의 가능성이 없는지를 확인했다. 10기가비트 포트 밀도를 두 개로 제한해서 우리 테스트용으로 엄청난 하드웨어 비용을 들일 필요가 없도록 했다.
많은 준비를 거친 후 최종적으로 알카텔(Alcatel), 시스코시스템즈(Cisco Systems), 엔터라시스 네트웍스(Enterasys Networks), 익스트림 네트웍스(Extreme Networks), 포스텐 네트웍스(Force10 Networks), 파운드리 네트웍스(Foundry Networks), 휴렛팩커드(Hewlett-Packard), 노텔 네트웍스(Nortel Networks)에 초청장을 보냈다. 알카텔에는 제품이 없었으며, 시스코, 포스텐, HP 및 노텔은 참가를 거부했다. 엔터라시스에서는 스탠드얼론 10기가비트 레이어 2 스위치를 제공했지만 이 제품은 802.3ae 호환 인터페이스를 갖도록 업데이트되었다는 소문에도 불구하고 우리의 테스트 필요조건에 맞지 않았다.
익스트림·파운드리, 폭넓은 사양 제공
익스트림의 블랙다이아몬드(BlackDiamond)와 파운드리의 빅아이언(BigIron)은 진정한 802.3ae 기반의 접속성을 제공하며, 광고에서 주장하는 장소에 스위치를 둘 준비가 돼 있는 회사가 최소한 두 곳은 있다는 사실을 입증했다. 블랙다이아몬드와 빅아이언 박스는 기준 장비나 서로간의 상호작동도 가능할 뿐만 아니라, 경쟁자들이 회피했던 테스트에서도 좋은 성능 수준을 유지했다. 그리고 이들은 고 가용성에서부터 모든 주요 라우팅 프로토콜 지원, 멀티캐스팅 라우팅 및 QoS(Quality of Service)에 이르기까지 폭넓은 사양을 제공하고 있어 매우 인상적이었다.
패스트 이더넷과 기가비트 이더넷의 성능과는 달리, 진정한 10기가비트 이더넷 성능은 그냥 주어지는 것이 아니다. 우리는 아직 회선 속도로 전송하면서 레이어 2 및 레이어 2를 제공하는 칩을 쉽사리 살 수 있는 지점에까지 이르지 못했으며, 액세스 목록이나 QoS와 같이 전송되는 모든 패킷용으로 훨씬 더 많은 프로세싱 파워를 필요로 하는 사양들을 반드시 고려해야 한다. 그리고 대용량 패킷이 전송될 것이다. 즉, 10기가비트 이더넷용의 회선 속도는 기가비트에 대해 초당 300만이 아닌 3천만을 각 인터페이스에서 전송하는 일을 가능하게 만든다.
물론, 이러한 걸림돌이 10기가비트 제품을 출하하고 있는 많은 업체들을 막지는 못했으며, 우리는 이번 테스트에 그들의 참여를 막았던 요인이 무엇인지에 대해서 추측할 수 있을 뿐이다.
10기가비트 이더넷이 제시하는 도전에도 불구하고, 익스트림과 파운드리는 제대로 지평을 개척해가고 있다. 그러나 아키텍처상의 제약으로 각 카드의 백플레인 접속 속도는 8기가비트로 제한되기 때문에, 대역폭은 포트와 백플레인 사이의 각 방향에서 8기가비트로 제한된다. 따라서 기가비트 이더넷 대역폭의 10배가 아닌 8배를 갖게 될 것이다. 이것은 다소 실망스럽지만, 두 업체는 여기에 대해 매우 개방적이었으며, 1기가비트의 8배라고 하더라도 기가비트 이더넷 용량을 초과해본 사람에게는 엄청난 진보라는 이유를 댔다. 이 이유에 대해서는 우리도 반박의 여지를 찾기 힘들었으며, 특히 최악 경우 시나리오 테스트에서도 8기가비트 대역폭 전체가 매우 잘 유지되었음을 감안할 때 더욱 그러했다.
속도가 필요한가?
아마도 대부분의 사람들에게는 10기가비트 이더넷이 필요하지 않겠지만, 여기까지 읽은 독자라면 아마도 모험을 감행할까 생각하는 사람이거나 가장 크고, 가장 멋진 것을 열렬히 애호하는 사람일 것이다. 하지만 자신의 애플리케이션이 대부분 데이터베이스나 웹과 같은 텍스트 기반이라면 지금의 기가비트 백본도 부하를 충분히 잘 감당하고 있을 것이다.
물론, 성능이 감소되면 대부분 사용자들의 즉각적 반응은 네트워크를 욕하는 일이지만, 당신은 이성적이 되어야 한다. 백본 접속이 병목이라고 생각된다면, 사용량을 살펴 보라. 이것은 어려운 일이 아니며, 정기적으로 수행하지 않는데 대해 어떠한 변명도 있을 수 없다. MRTG SNMP와 같은 공개 소프트웨어까지도 인터페이스에서 사용 중인 옥테트를 데이터 풀링하여 사용량을 계산해낼 수 있다. 어떤 분석기들은 백본 기가비트 접속으로 직접 들어가 실시간으로 이 정보를 줄 수도 있다. 흥미롭게도 10기가비트 이더넷용으로 이런 작업을 하는 기업용 분석기는 아직 나와 있지 않다.
결국 중요한 것은 더 많은 대역폭이 필요한가, 그렇지 않은가이다. 하나의 기가비트 회선을 다 채울 수 있다면 그것은 문제가 있는 것이다. 다중 기가비트 트렁크에서 네트워크 트래픽의 균형을 맞출 수 있는 방법들이 있으며, 가끔씩 재디자인 작업을 통해 트래픽을 로컬라이징함으로써 필요를 줄일 수 있을 것이다. 그러면 그럭저럭 버텨 나가면서 당연히 있을 가격 하락을 기다릴 수 있다. 반면에 파이버가 다중 트렁크를 지원하는 것이 고가의 802.3ae(익스트림과 파운드리의 경우 2만5천~5만9천달러)보다도 더 비싸게 먹히는 상황에 있을 수도 있다. 단순할수록 좋다는 게 네트워크 디자인의 자명한 이치며, 802.3ae는 기가비트 접속을 고갈시키는 회사들을 위해 간단하고 확장성 있는 솔루션을 진정으로 제공해준다.
테스트 방법
다양한 레이어 2 및 레이어 3 트래픽 유형을 만들어내는 데는 익시어 1600T(Ixia 1600T) 섀시 기반 장비를 사용했다. 익시어의 테스팅 장비는 인터페이스의 이론적 대역폭에 의해서만 제한을 받는 레벨에서 대역폭 패턴을 정확히 만들어낼 수 있는 능력이 있다. 1600T에는 두 개의 10기가비트 이더넷 랜 모듈뿐만 아니라 기가비트 인터페이스까지 구비돼 있다.
익시어의 익스익스플로러 GUI(IxExplorer)와 스크립트메이트(ScriptMate) 애플리케이션은 우리가 익스트림과 파운드리 제품에 전이중 연사 공격을 퍼부을 수 있게 해주었다. 10기가비트 모듈은 1310nm 랜 인터페이스를 지원했으며, 이것은 802.ae에서 사용되는 가장 일반적인 물리적 인터페이스이기 때문에 우리가 업체들에게 제공해 달라고 요청했던 것이다. 패킷 유실에 대해서는 내구성이 0이도록 테스트를 구성했기 때문에 하나의 패킷이라도 유실되면 실패가 되었다.
우리는 먼저 다양한 패킷 크기로 기준 작업처리량 테스트부터 시작했다. 패킷의 크기가 작을수록 테스트를 받는 장비는 더 힘들게 작업해야 했는데, 그 이유는 레이어 2일 경우 이더넷 어드레스에 대해, 레이어 3일 경우 IP 어드레스에 대해 각각의 헤더를 점검해야 했기 때문이다. 그리고 나서 장비는 어드레스들을 그들 각각의 테이블에서 룩업(look up)해야 했다. 모든 패킷에는 헤더가 있으며, 크기가 작을 경우 같은 시간 동안 더 많은 패킷이 전송될 수 있기 때문에 이런 방식은 결과적으로 점검이 필요한 헤더 수가 그만큼 늘어나게 한다. 두 제품은 아무 문제없이 두 계층에서 이 테스트를 잘 통과했다. 예상했던 바처럼 각 카드와 백플레인 사이의 병목으로 인해 속도는 약 8Gbps였다.
테스트 강도 높이기
우리는 각 박스에서 100줄의 액세스 목록을 가동시켜 테스트를 한 단계 더 진행시켰다. 액세스 목록은 IP 패킷이 통과하는 모든 패킷에 대해 100줄 전체에서 이것이 룩업을 하게 만들도록 구성했으며, 허가는 가장 마지막 줄에 있었다. 익시어 박스에서는 작업처리량 테스트를 받고 있을 때 1만 개의 고유 IP 어드레스들을 돌리도록 설정함으로써 어려움을 겪었다. 이것은 테스트를 받는 장비에게 도전이 되는데, 이 장비는 IP 흐름을 캐싱해서 룩업의 효율성을 높이려고 시도할 것이다. 이러한 압박에도 불구하고 익스트림과 파운드리 박스는 둘 다 액세스 목록이 가동되지 않는 상태에서의 작업처리량과 정확히 같은 수준을 유지함으로써 테스트를 무사히 통과했다.
그런 다음에는 QoS를 가동시키고 우선순위가 높고 낮은 패킷을 그에 상응하는 설정으로 대체시켜 ToS(Type of Service)/디프서브(DiffServ)로 전송했다. 그리고 장비들이 자신들의 대역폭 용량 초과를 얼마나 잘 처리할 수 있는지를 관찰했다. 이 작업을 위래 우리는 별도의 1기가비트 입력을 추가함으로써 8기가비트의 출력 능력이 있는 포트가 정상적인 최대 트래픽 이외의 기가비트 분량을 처리해야 하도록 만들었다. 우선순위가 높은 트래픽은 자연히 처리할 수 있을 만큼의 대역폭은 언제나 충분하도록 보장한 다음, 우선순위가 높은 모든 트래픽이 제대로 잘 도착하는지를 확인했다.
우리는 또한 동시에 전송되는 고/저 우선순위 패킷의 수를 바꾸어도 보았다. 우선 세 개의 고 우선순위 패킷과 세 개의 저 우선순위 패킷(익시어 장비가 처리할 수 있었던 가장 낮은 것)을 교대로 사용하고, 각 트래픽의 보다 큰 버스트를 전송하며 단계를 높여갔다. 블랙다이아몬드와 빅아이언은 500 패킷 버스트를 때리기 전까지는 잘 돌아갔으며 이 시점이 되자 파운드리 박스는 몇 개의 고 우선순위 패킷을 유실하기 시작했다. 1만 패킷 퍼스트로 접어들자 빅아이언은 고 우선순위 패킷에 어떠한 우선순위도 주는 것 같지 않았다. 이 회사는 스피런트 커뮤니케이션즈의 스마트비츠 박스로도 유사한 테스트를 수행했지만(이 결과는 더 좋았다), 이 때는 베타 소프트웨어로 했었다고 말했다. 아마도 스마트비츠 테스트에서는 다른 트래픽 패턴을 사용했던 것으로 추측된다.
10Gbps 트래픽을 쉽게 만들어낼 수 있었던 익시어 테스터로 입력 포트에서 8기가비트 용량을 초과시켰을 때 파운드리 박스가 QoS 테스트에서 보다 좋은 성적을 냈다는 사실을 짚고 넘어갈 필요가 있다. 빅아이언은 받는 트래픽에서 QoS를 수행하기 때문에 블랙다이아몬드보다 좋은 결과를 보여주었다. 익스트림은 인터페이스로 들어오는 트래픽에 우선순위를 지정하지 않지만, 흐름 제어가 가동되었다면 더 나은 결과를 보여주었을 것이라고 지적했다. 실제로는 어떤 박스도 완전한 10Gbps 트래픽을 만들어낼 수 있는 다른 장비에 연결될 일은 거의 없겠지만, 각 업체는 8기가비트 제약이 없는 차세대 장비를 출시할 계획이다. 우리는 또한 파운드리 빅아이언이 10기가비트 포트에서 나오는 트래픽보다 1기가비트 포트에서 나오는 트래픽에 언제나 더 높은 우선순위를 주도록 설정돼 있음을 발견했다.
