POP와 NOC

POP

패킷이 액세스 회선을 통해 BAS에 들어온 후 터널링에 의해 프로바이더 측 라우터에 도착한다면 이제야 패킷이 인터넷의 입구에 도착한 것으로써 패킷이 인터넷 내부로 들어 수 있게 된다.

인터넷은 1개의 조직이 운영 관리하는 단일 네트워크가 아니라 다수의 프로바이더의 네트워크를 서로 접속시켜 구성한 시스템이다.

ADSL이나 FTTH의 액세스 회선은 사용자가 계약한 프로바이더의 설비에 연결되어 있는데 이 설비를 "POP"라고 한다.

즉, BAS와 연결되어 있는 프로바이더 측 라우터는 POP에 설치되어 있다는 것이다.

출처 : 성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리

POP 구성은 액세스 회선 수와 프로바이더 사업 형태에 따라 다르지만 대략 위 이미지의 형태를 가진다.

인터넷(프로바이더)에 존재하는 라우터들은 이전에 배웠던 일반 라우터와 기본 동작은 동일하나 여러 가지 유형의 라우터를 구분하여 사용함으로써 역할을 나누어 사용하고 있다.

위 사진을 보면 POP와 액세스 회선이 접속되어 있는 부분에 여러 유형의 라우터가 존재하고 있는데 이처럼 액세스 회선 종류에 따라 유형에 맞는 라우터를 사용함으로써 역할을 구분 지을 수 있다.

각 유형의 라우터를 위에서부터 차례대로 알아보자.

먼저 전용선을 이용한 액세스 회선을 연결한 부분은 통신용 포트를 장착한 일반 라우터를 사용한다.

전용선의 경우 회선을 고정적으로 접속시켜 놓으며 설정값은 FAX나 편지 등으로 통지하여 수동으로 설명하기 때문에 PPP나 DHCP같은 구조가 필요 없다.

따라서 본인 확인 및 설정값 통지 등의 기능이 필요 없으므로 보통의 라우터로도 충분히 동작할 수 있다.

전화 회선이나 ISDN 회선이라는 다이얼업 회선을 연결하는 부분은 RAS라는 라우터를 활용한다.

앞에서 PPP에 대해 설명할 떄 PPP 메시지를 HDLC 그릇에 담아 보낼 경우 RAS에 HDLC 패킷을 보낸다고 설명한 적이 있는데, 그때의 RAS와 동일한 기기이다.

다이얼업 회선의 경우 사용자로부터 걸려온 전화를 받는 기능이 필요하므로 RAS에는 이 기능이 마련되어 있다.

PPPoE를 사용하는 ADSL과 FTTH 액세스 회선 사업자와 연결되어 있는 경우 일반 라우터를 사용한다.

물론 ADSL과 FTTH도 PPP 프로토콜을 사용하기는 한다.

하지만 앞서 말했듯 PPPoE를 사용할 경우 액세스 회선 사업자 측에 BAS가 설치되어 있는데 이 BAS에서 PPP에 관련된 모든 처리 과정을 수행한다.

즉, PPPoE의 경우 본인 확인이나 설정 정보 통지의 동작은 BAS가 수행하며 프로바이더 측 라우터는 대부분 패킷을 중계하는 역할만 수행하므로 BAS와 연결되어 있는 POP 측 라우터에는 일반 라우터를 사용한다.

단지 ADSL 액세스 회선 사업자가 PPPoA를 채택했을 경우 보통의 라우터를 설치하는 것은 동일하지만 PPPoE를 채택했을 떄의 동작 과정과는 약간의 차이가 존재한다.

사용자가 보낸 패킷을 ADSL 모뎀이 신호 데이터로 변환할 것이며 이 신호를 DSLAM에서 수신한 뒤 ATM 셀로 복원할 것이다. 이후 복원된 ATM 셀들은 ATM 스위치를 경유하여 BAS에 보내진다.

BAS는 ATM 인터페이스를 통해 ATM 셀들을 원래의 패킷 형태로 복원할 것이며 터널링을 통해 프로바이더(POP) 측 라우터에 전달함으로써 패킷 전달 과정이 수행된다.

또한 어디쪽에 연결되어 있는 라우터인지에 따라서도 사용하는 라우터 유형이 달라진다.

액세스 회선을 연결하는 부분은 접속하는 액세스 회선의 수가 많으므로 라우터에는 다수의 포트가 필요하지만 그에 비교하여 흐르는 패킷의 양은 비교적 적다.

따라서 액세스 회선은 인터넷 중심부 회선과 비교했을 때 비교적 속도가 느린 편이므로 포트당 가격을 줄여 많은 포트를 달 수 있는 라우터가 적합하다.

하지만 위 이미지 왼쪽에 있는 NOC 혹은 다른 POP에 패킷을 보내는 라우터는 프로바이더의 중심으로 패킷을 전달하기 위한 라우터이다.

인터넷의 중심부로 갈수록 액세스 회선을 접속한 다수의 라우터에서 나오는 패킷이 모이기 때문에 중계할 패킷의 양이 많아질 것이고 사용하는 회선의 속도도 빨라지므로 패킷 중계 능력이나 데이터 전송 능력이 높은 라우터가 적합할 것이다.

NOC

NOC는 프로바이더의 핵심이 되는 설비로써 POP에서 송신한 패킷이 NOC로 모여든다.

NOC는 목적지 근처에 있는 POP나 다른 프로바이더의 NOC, 혹은 다음 섹션에서 설명할 IX로 패킷을 전달하는데 이 때도 많은 양의 패킷이 흘러야 하므로 고성능의 라우터가 설치되어 있다.

사실 NOC와 POP를 엄밀하게 구분할 수는 없다. NOC에 액세스 회선 접속용 라우터를 설치한 뒤 POP와 겸용하는 경우도 많기 때문이다.

결국 NOC는 POP든 IP 프로토콜로 패킷을 운반한다는 개념이 동일하기 때문에 굳이 두 가지를 구분할 필요가 없다.

단순히 POP에서 규모가 커진 것이 NOC라고 해도 큰 지장은 없을 것이다.

POP나 NOC 사이를 연결하는 방법

POP나 NOC는 전국 각지에 존재하는데, 회사에 있는 서버 룸이나 머신 룸과 비슷한 개념이다.

단지 프로바이더 네트워크에서는 흐르는 패킷의 양이 매우 많기 때문에 서버 룸이나 머신 룸에서 사용하는 트위스트 페어 케이블에서 취급할 수 있는 패킷 양의 한도를 초과하는 패킷이 흐르는 경우도 있다.

따라서 광섬유 케이블을 사용하여 NOC나 POP 사이를 연결하게 된다.

건물 내부에 연결해야 할 POP와 NOC가 있는 경우에는 광섬유 케이블을 통해 직접 접속시키면 되는데 과연 멀리 떨어져 있는 POP나 NOC들은 어떻게 연결해야 할까?

이런 상황에서 POP나 NOC를 연결하기 위한 몇 가지 변형 방식이 존재한다.

먼저 스스로 광섬유를 소유하고 있는 프로바이더의 경우 이미 소유하고 있는 광섬유를 사용해 먼 장소에 있는 NOC나 POP를 연결하기만 하면 된다.

매우 간단한 방법인 것 같지만 실현하는 것은 간단하지 않다.

일단 광섬유는 지중(땅 속)에 매설해야 한다. 따라서 광섬유를 가설하기 위해선 이를 지중에 매설하는 공사(땅을 파는 공사, 땅에 광섬유를 고정하는 공사 등)가 필요한데 이 비용이 만만치가 않다.

또한 어렵게 광섬유를 설치했다 하더라도 케이블의 절단 사고가 일어나면 수리를 해야 하는 등 유지 관리 하는 데에도 많은 비용이 든다.

따라서 실제로 광섬유를 소유할 수 있는 것은 극소수의 대형 프로바이더에 한정된다.

그렇기 때문에 두 번째 연결 방법이 존재하는데, 바로 광섬유를 가지고 있는 프로바이더의 광섬유를 빌려오는 방법이다.

이는 광섬유 자체를 빌려 가설한다는 개념이 아닌 이미 설치되어 있는 프로바이더의 광섬유를 빌려 패킷을 중개한다는 개념이다.

전화 회사를 예로 들어 설명하겠다.

전화 서비스는 전화 회사가 소유하고 있는 광섬유 안에 음성 데이터를 흘려 상대에게 전달하는 서비스인데 1개의 광섬유가 1개의 음성 데이터만 통과시키지는 않는다.

광섬유의 능력을 세분화한 뒤 세분화된 광섬유 중 1개 부분에 음성 데이터를 흘려 전화 상대에게 음성 데이터를 전달하는 것이다.

이를 대여라는 개념에 접목시켜본다면 전화 회사에서 소유하고 있는 세분화된 광섬유 중 일부를 고객에게 대출하는 것이다. 세분화된 광섬유를 대여하는 고객의 입장에선 간단히 말하자면 전화 요금을 내고 전화 회선을 사용하는 것과 동일한 동작인 것이다.

전화 회사 입장에서도 세분화된 광섬유 파트를 모두 사용하는 것이 아니므로 사용하지 않는 것을 고객에게 빌려주고 수입을 얻음으로써 나쁘지 않은 거래를 할 수 있는 것이다.

전화를 예로 들었지만 인터넷, 그리고 그 외의 모든 통신 회선 사업자에서도 본질은 변하지 않는다.

그리고 이런 종류의 사업에서 제공하는 서비스를 "통신 회선"이라고 한다.

즉, 광섬유를 가지지 않은 프로바이더는 통신 회선을 빌린 후 사용하여 멀리 떨어진 장소에 있는 NOC나 POP를 연결하는 것이다.

이전에는 주로 다수의 전화 회선을 묶어 사용했지만 최근에는 패킷의 송신 속도, 패킷 운반 방식 등을 고려하여 여러 유형의 통신 회선을 제공하고 있다.

이 중에는 광섬유의 능력을 세분화하지 않고 광섬유를 그대로 대출하는 "다크 파이버(dark fiber)"라는 서비스도 존재한다.

통신 회선은 방식이나 속도에 차이가 있고 요금도 다르기 때문에 광섬유를 가지지 않은 프로바이더는 자신의 상황에 맞는 통신 회신을 골라 대여하여 사용하면 된다.