DCI 박스란 무엇인가요?

DCI 네트워크의 기원

 초창기 데이터센터는 비교적 단순한 형태였습니다. 몇 개의 캐비닛과 고성능 에어컨 몇 대를 아무렇게나 배치하고, 도시 전력망 하나와 몇 대의 무정전 전원 공급 장치(UPS)를 연결하면 데이터센터가 되는 식이었죠. 하지만 이런 형태의 데이터센터는 규모가 작고 신뢰성이 떨어지는 한계를 가지고 있었습니다. 1990년대 후반부터 폭발적으로 발전해 온 인터넷은 데이터센터에 대한 수요 또한 급증시켰습니다. 그 결과, 공간 부족, 전력 공급 부족, 이중화 부재, 서비스 수준 계약(SLA) 미보유 등의 문제점이 발생했고, 사용자들은 사업 운영을 위해 다른 데이터센터를 찾기 시작했습니다. 이때, 신규 데이터센터와 기존 데이터센터 간의 네트워크 상호 연결 요구가 생겨났고, 물리적 네트워크 수준과 논리적 네트워크 수준의 기술을 아우르는 초기 DCI(Data Center Interconnect) 네트워크가 탄생하게 되었습니다.

 초기 DCI 네트워크는 인터넷을 통해 직접 상호 연결되었습니다. 이후 보안을 고려하여 암호화가 사용되었고, 서비스 품질이 향상되었으며, 전용 회선이 도입되었고, 대역폭은 광섬유를 통해 직접 연결되었습니다.

DCI 네트워크 개발

인터넷 상호 연결에서 수백만 개의 전용 회선을 거쳐 현재의 수십 테라바이트(T)급 WDM 상호 연결에 이르기까지 DCI 네트워크의 발전은 그리 오랜 시간이 걸리지 않았으며, 객관적으로 볼 때 인터넷 발전의 자연스러운 흐름입니다. 초기에는 사용자들이 공용 네트워크 VPN 터널을 통해 서비스를 직접 전송했습니다. 이 방식은 공용 네트워크의 다양한 환경(전 세계 네트워크 대역폭 혼잡, 열악한 라우팅, 회선 지터, 링크 재설정, 방화벽 등)의 영향을 받았고, 비용 측면에서도 불리했습니다. 따라서 소량의 트래픽, 낮은 대역폭 품질 요구 사항, 비실시간 및 낮은 보안 요구 사항에 적합했습니다. 이후 데이터 센터 비즈니스에 대한 관심이 점차 높아지면서 DCI 네트워크 구축이 점차 확대되었고, 서버 수도 선형적으로 증가했습니다. 다수의 서비스가 구축됨에 따라 네트워크를 통해 전송되는 이러한 서비스는 기업과 산업에 점점 더 큰 영향을 미치게 되었고, 이에 따라 네트워크에 대한 요구 사항도 점점 높아졌습니다. 이는 우선 대역폭과 링크 안정성 측면에서 나타나며, 데이터 센터 사용자들은 통신 사업자 전용 회선을 임대하기 시작했습니다. 특히 SDH 네트워크에서 제공되는 MSTP 전용 회선은 높은 안정성, 넓은 대역폭, 그리고 높은 수준의 사업자 다중화 기능 덕분에 판매량이 증가하고 있습니다.

이후 사업이 지속적으로 폭발적으로 성장함에 따라 데이터 센터 간 데이터 전송에 지연 및 중복성에 대한 요구 사항이 증가하기 시작했으며, 특히 지연에 대한 요구 사항이 매우 높은 금융 고객의 경우 전용 회선에 대한 요구 사항 또한 높아졌습니다.

증가하거나, 사용자들이 2.5G, 10G 단일 링크 대역폭과 같은 더 높은 세분화 수준을 요구하기 시작하고, LSA가 4~5개의 9를 달성하도록 이중 라우팅 보호 기능도 요구하게 됩니다.

 그럼에도 불구하고 인터넷 발전의 속도는 놀라울 정도로 빠르며, 로그 전송 및 데이터베이스 동기화와 같은 비즈니스 트렌드는 지속적으로 성장하고 있습니다. 비용, 납기, 서비스 품질 등을 고려하여 구글, 페이스북과 같은 빅데이터를 보유한 인터넷 기업들을 비롯한 주요 기업들은 통신 사업자 없이 나대광섬유를 임대하여 DCI 네트워크를 구축하기 시작했습니다. 나대광섬유를 처음 도입했을 당시에는 단일 광섬유를 통해 단일 신호를 전송하는 방식이었습니다. 예를 들어, 한 쌍의 광섬유에 10G ZR 모듈을 연결하여 80km까지 전송할 수 있었습니다. 그러나 이 방식의 단점은 광섬유 사용량이 대역폭에 비례하여 증가하므로 비용이 상승한다는 점(오랜 기간 해결되지 않은 난제)과, 당시 단일 광섬유의 10G 대역폭으로는 비즈니스 성장 요구를 충족할 수 없었다는 점입니다. 이러한 배경에서 DCI 네트워크는 WDM 시대를 맞이하게 되었습니다.

WDM 시대에는 DCI 네트워크에 CWDM(Coarse Wavelength Division)과 DWDM(Dense Wavelength Division)이라는 두 가지 방식이 등장했습니다. 초기 사용자들은 비용 효율성을 고려하여 CWDM 기술을 이용한 DCI 상호 연결에 10G CWDM 광 모듈을 사용했습니다. 그러나 이 시스템은 10G 파장을 최대 16개까지만 지원하고, EDFA(Electronic Data Frame Agent)는 CWDM 파장 대역에서 신호를 증폭할 수 없으며, 수동 중계 거리 또한 상당히 제한적이었습니다. 따라서 대규모 데이터 전송 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 사용자들은 더 높은 용량과 성능을 갖춘 DWDM 시스템을 도입해야 했습니다.