[한국의 IX] ① ISP는 알지만 IX는 모른다

출처 : http://www.ionthenet.co.kr/newspaper/view.php?idx=11199

[한국의 IX] ① ISP는 알지만 IX는 모른다

수없이 많은 망과 망으로 구성된 인터넷은 마치 복잡하게 얽힌 거대한 실타래처럼 보이지만, 나름대로 계층구조를 형성하고 있다. IX는 이런 인터넷 구조의 최상위 계층으로 ISP와 NSP의 인터넷 트래픽을 상호 교환시켜주는 역할을 수행하는 인터넷 연결노드다. 이번 기고를 통해 IX에 대한 개념과 기술적인 환경을 설명하고, 인터넷의 구성을 제대로 파악해보고자 한다.



최종옥｜KINX 전략기획팀 팀장

1. ISP는 알지만 IX는 모른다 (2006년 6월호)
2. IX 인프라스트럭처 기술 (2006년 7월호)
3. 자율적 연동과 IDC의 중립성 (2006년 8월호)
4. IX의 컨버전스 (2006년 9월호)

아직 독신인 관계로 집에 있을 때면 스타크래프트, 리니지, 뮤 등 인터넷 게임을 즐겨하게 된다. 한참 게임을 하다 잠시 차라도 한 잔 하며 쉴 때면 궁금해지는 게 있다. 이 게임의 뒷면은 과연 어떤 모습일까. 모니터 화면 속에 잡히는 화려한 영상과 동작의 뒷모습은 영화 메트릭스의 한 장면처럼 수십 가지의 숫자와 언어로 구성돼 있을 것이라 어림짐작한다. 한국의 IX(Internet eXchange)라는 주제를 생각하면서 처음 느꼈던 생각은 인터넷 게임 앞에 앉아 게임의 뒷모습을 궁금해하는 모습이었다. IX의 서비스 영역은 인터넷이 사무실은 물론 거의 모든 가정집에 설치돼 상상을 초월하는 수많은 정보를 맘껏 즐기며, 간혹 느린 인터넷 속도를 한탄하고 있는 현대 생활 뒤편에 존재하는 복잡하게 얽힌 영역이다.

인터넷의 구조와 IX의 정의
기본적으로 망과 망을 연동해 놓은 망의 집합을 의미하는 인터넷은 국제 컴퓨터 통신망의 한 가지로, 서로 다른 컴퓨터 또는 네트워크 사용자들과 연결, 여러 가지 서비스를 제공받으며 통신할 수 있는 세계 최대의 컴퓨터 통신망이다.

인터넷은 수많은 크고 작은 망들이 상호접속(interconnection)돼 이용자에게는 전체가 하나의(seamless) 네트워크인 것으로 인식된다. 수없이 많은 망과 망으로 구성된 인터넷은 마치 복잡하게 얽힌 거대한 실타래처럼 보이지만 나름대로 계층구조를 형성하고 있다.

(그림 1)은 네트워크 서비스 업체를 중심으로 트래픽의 흐름을 계층구조로 표현한 것이다. 이용자가 인터넷을 이용하기 위해서는 ISP에 접속해야 하며, ISP는 이용자에게 인터넷에 있는 모든 컨텐츠나 다른 이용자와 통신이 가능하도록 하기 위해 타 ISP와 직접 접속하거나 인터넷 백본 사업자인 NSP나 인터넷 교환노드에 접속하는 등의 방법을 통해 트래픽 소통 경로를 확보해야 한다.

ISP(Internet Service Provider)는 인터넷 이용자를 공용 인터넷(public internet)에 연결시켜 주는 서비스를 제공하는 회사나 조직을 의미한다. 국내에서는 KT, 하나로텔레콤, 지역케이블 방송업체 등 초고속인터넷 서비스를 제공하는 업체들과 기업체 등에 전용 회선을 통해 인터넷 서비스를 제공하는 업체들이 여기에 해당된다.

NSP(Network Service Provider)는 인터넷 이용자들에게 서비스를 제공하는 ISP들과는 달리 ISP들에게 고속의 인터넷 접속회선을 제공한다. 국내의 경우 KT, 데이콤, 하나로텔레콤, EPN, 파워콤, SK네트웍스 등 회선판매 기간통신업체가 여기가 해당된다. 국내 6개회선 판매 기간통신업체는 NSP와 ISP를 겸하고 있다.

IX(Internet eXchange)는 ISP와 NSP의 인터넷 트래픽을 상호 교환시켜주는 역할을 수행하는 인터넷 계층구조의 최상부 네트워크이다. 현재 국내에는 KIX(한국전산원), KT IX(KT), DIX(데이콤), KINX 등이 그 역할을 수행하고 있다.

ISP와 NSP는 인터넷 이용자와 직접 대면하고 있으므로 일반적인 정의가 형성돼 있다. 인터넷 이용자도 ISP, IDC(Internet Data Center) 등의 용어에 대해서는 한번쯤 들어봤을 것이다. 하지만 IX는 인터넷 이용자가 아닌 ISP 업체와 직접 연관된 서비스 형태로, 인터넷 이용자가 접하기 쉽지 않은 용어다.

해외의 논문과 자료나 국내의 주요 기관과 협의체에서는 IX의 개념을 다음과 같이 정리했다.

- ISP간 인터넷 트래픽 교환을 용이하게 하기 위한 목적으로 하나의 엔티티(entity)에 의해 운영되는 물리적인 망 시설로, 투명한 가입정책과 최소 3개 이상의 ISP가 연결돼 있어야 한다.(Euro IX)

- IXP는 독자적인 인터넷망 혹은 다른 사업자 인터넷망간 현지 상호접속이 용이하도록 제공되는 서비스로, 중립적인 공간에 트래픽 교환을 위한 스위칭 장비를 제공해야 한다. (Telegeography)

- 전형적인 IXP는 참여사업자에 소속된 라우팅 장비가 들어 있는 하나 이상의 캐비넷과 모든 라우터가 연결된 중앙 교환기로 구성된다. 각 망 운영업체는 IXP와 연결회선을 설치하며 중앙 교환기를 통해 트래픽을 교환한다. (ITU)

- 인터넷교환노드(IX)는 인터넷 망간 트래픽을 상호교환하기 위한 연동점(IX Point)이다. (한국인터넷백서, 2002)

- IX는 인터넷망간 원활한 트래픽 교환을 의미하며, IX시설은 IX를 위한 제반 시설을 의미하고, IX 서비스는 IX를 이용해 제공하는 인터넷 연동 서비스를 의미하며, IX 업체는 IX 시설을 보유하고 IX 서비스를 제공하는 자를 의미한다. (한국IX협의회, 2002)

- 일반적으로 IX는 업체들이 망의 상호접속을 위한 중립적인 병설공간(collocation space)를 의미한다. (KISDI)

아직까지 IX에 대한 공식적인 정의가 명확하지 않다. 하지만 각 단체의 정의를 종합해 정리하면, IX는 ▲인터넷 트래픽 교환을 위한 별도의 네트워크 장비 ▲트래픽 교환을 위한 최소 3개 이상의 ISP ▲투명한 운영정책 등 3가지 내용은 반드시 포함해야 한다.

IX의 성립
인터넷 이용자가 국내외 인터넷 내에 있는 모든 컨텐츠 또는 다른 이용자와 접속하기 위해서는 모든 ISP 간에 직접적으로 혹은 간접적으로 상호접속이 이뤄져야 한다.

ISP의 수가 적다면 모든 ISP 간 직접적 상호접속이 효율적이지만, ISP의 수가 많은 경우 직접적 상호접속은 과다한 회선비용 지출과 접속회선 수 증가로 인한 라우터 장비의 포트 투자비 증가가 불가피하다. 또한 인터넷 환경에서는 트래픽 변화에 대한 예측이 어렵다. 인터넷 트래픽이 언제든지 급격히 증가할 수도 있는 상황에서 각 ISP가 직접 연결로 상호 간의 트래픽을 유연하게 관리한다는 것은 사실상 불가능하다.

즉 한 ISP가 인터넷 서비스를 하기 위해서는 국내 약 80여 개 ISP 업체에 직접 회선을 연결해야 하며, 미국 유럽 등의 ISP와도 직접 연결해야 한다. 막대한 비용을 투자해 직접 회선을 구축했다 하더라도 인터넷 환경이 변해 트래픽이 급증하면, 다시 모든 회선과 장비를 증설해야 한다. 인터넷 환경 변화에 따른 이런 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 IX다.

ISP 연동비용 절감
ISP가 사업상 무언가 결정하고 선택을 할 때 가장 중요한 요인으로 작용하는 것이 통신비용이다. 인터넷 이용자가 지불하는 서비스 이용요금은 한정적이지만, 이용자가 이용하는 통신량과 통신 속도는 해마다 증가해 이용자의 욕구를 충족하기 위한 회선 증설은 필수다.

ISP 간의 연동은 중계연동(Transit)과 상호연동(Peering)으로 나눠진다. 중계연동과 상호연동에 대한 정의도 국제적으로나 국내적으로 명확한 정의가 없지만, 일반적으로 중계연동은 대형 트래픽을 차지하고 있는 ISP 또는 NSP가 타 ISP에게 트래픽을 전송해주는 것, 상호 연동은 ISP와 ISP간 각자의 인터넷 트래픽을 교환하는 것으로 이해되고 있다.

이 중계연동과 상호연동 비용 가운데 가장 높은 항목이 중계연동 서비스 비용이다. ISP는 IX를 통한 상호연동을 통해 타 업체에게서 일괄적으로 제공받는 중계연동회선 방향으로 흐르는 트래픽을 최소화함으로써 그 비용을 감소시키고 효율적인 인터넷 정책을 시행할 수 있다. 즉 IX를 통해 ISP간 상호연동이 많으면 많을수록 중계연동을 통한 서비스 비용이 최소화된다.

낮은 대기시간
ISP 간 상호연동을 통한 직접연결의 또 다른 이면은 해당 ISP의 인터넷 고객이 낮은 대기시간으로 인한 속도 향상을 경험할 수 있다는 것이다.

초고속 인터넷 가입자 위주의 ISP와 컨텐츠 위주의 ISP가 IX를 통해 직접적 트래픽을 교환할 경우, 사실상 중계연동으로 인한 홉 수를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 최소한의 홉 수는 인터넷 사용자가 컨텐츠를 다운로드 받을 때 발생하는 대기시간(Latency time)을 줄여주는 효과가 있다.

또한 (그림 3)처럼 IX를 통한 인터넷 접속 경로의 단순화를 통해 인터넷 사용자의 컨텐츠 이용 효율을 향상시킴으로써 인터넷 관련 컨텐츠 산업의 활성화를 도모할 수 있다.

최근 대형 포털 업체는 30Gbps 이상의 트래픽을 유발시키는 막강한 인터넷 트래픽의 원천으로 자리 잡고 있으며, 이들 포털 업체는 인터넷 트래픽 소통을 기존 IDC에 의존하지 않고 별도 BGP망을 구성해 IX에 직접 접속하는 추세다.

불필요한 국내자본의 해외유출 방지
IX의 가장 중요한 기능은 서로 다른 ISP 간의 인터넷 트래픽을 최단거리로 상호 교환할 수 있는 환경을 제공하는 것이다. 한 국가의 기준에서 볼 때, 자국 내의 IX는 국내 ISP 간의 인터넷 트래픽을 효율적으로 소통시켜 줌으로써 자국내 트래픽의 불필요한 해외 경유 접속을 최대한 방지할 수 있다.

즉, 국내 인터넷 사용자간 트래픽 혹은 국내 컨텐츠 이용 트래픽을 자국내 IX를 통해 소통함으로써 자국내 ISP가 국제회선 업체에게 지불하는 해외 인터넷 접속용 중계연동(Transit) 비용을 최소화할 수 있다.

국내외 IX 현황

국내 IX 서비스의 시작은 국내 인터넷 트래픽의 불필요한 해외 트래픽 경유를 방지하기 위해 당시 한국전산원 내부 조직이었던 인터넷정보센터(현, NIDA)를 중심으로 교육전산망, 연구전산망 등이 연동한 것에서 비롯됐다.

현재 국내에는 1995년 최초 IX 서비스를 개시한 KIX, 1996년 EIX(Expo Internet eXchange)를 모태로 탄생한 KT-IX, 1996년 KIX로부터 상용망을 이전받고 서비스를 개시한 DIX, 1999년 중소ISP 협의체인 한국인터넷연동협의회를 모태로 서비스를 시작한 KINX 등 4곳이 국내 주요 IX로서 역할을 수행하고 있다.

KIX(Korea Internet eXchange)와 BIX(Busan Internet eXchange)는 비영리를 목적으로 하는 한국전산원이 운영을 하고 있고, KT-IX(Korea Telecom Internet eXchange)와 DIX(Daocm Internet eXchange)는 영리를 목적으로 하는 기간통신업체인 KT와 데이콤이 각각 운영하고 있으며, KINX(Korea Internet Neutral eXchange)는 초기 비영리 단체인 '한국인터넷연동협의회'가 주체가 돼 만들었으나, 운영은 협의회 회원사 중 11개 ISP가 공동 출자한 KINX가 담당하고 있다. BIX는 서울 집중 형태의 국가 인터넷 연동구조를 개선하고 지역 간 정보격차를 해소하기 위해 정부가 초고속 국가망 사업의 일환으로 구축한 국내 최초의 지역 인터넷 교환노드라는 의미가 있다.

해외의 대표적 IX를 기준으로 국내 IX와 비교한 표를 바탕으로 국내외 IX 현황을 짧게나마 소개해 본다.

2005년 전세계 IX는 약 161개로서 서유럽 33개, 북유럽 7개, 동유럽 17개, 아태 지역 43개, 북미 36개, 남미 8개, 아프리카/중동 8개 등으로 전세계 26% 국가만이 IX를 보유하고 있다.

초창기 IX는 상당수가 법인이 아닌 단순 협의체(Consortium)의 형태로 시작했으나, 현재 대부분의 IX는 법인으로 전환했다. 이런 법인의 형태는 제 3의 외부 중립기관에 위탁하는 형태, 비영리 법인을 설립해 운영하는 형태, 또는 영리 법인에 의해 운영하는 형태 등 3가지로 분류된다.

제 3의 외부 중립기관에 위탁하는 형태는 대부분 교육 연구기관이나 정부기관의 성격을 띈다. 영리법인은 조직이나 자원 운영에 있어 매우 효율적이지만, 이익 창출을 목표로 움직이기 때문에, 이런 이익이 IX 참여 기관들의 이익과 상충되지 않도록 하는 점이 가장 중요하다.

이런 이익 충돌을 막기 위해 해당 영리 법인은 ISP 사업과 이익 충돌이 없는 사업자를 선정하거나, IX 참여기관들이 주주로서 다수 참여해 견제하는 형태를 취하는 경우가 많다. 그러나 IX가 소수의 IX 참여 기관에 의해 소유되는 경우도 있는데, 이는 각 국가 내의 독점적인 통신업체(Telco)가 IX를 구축하는 경우다.

전 세계적인 추세로 볼 때, 미국에서는 통신업체가 아닌 영리 법인이 IX를 운영하는 추세가 강하며, 아시아와 유럽에서는 외부 중립기관에 위탁하는 형태 또는 비영리법인을 설립하는 경우가 많다.

IX 접속수용방식은 크게 스위치 장비 기반의 2계층 접속방식과 라우터 장비 기반의 3계층 접속방식 등 2가지로 분류된다. 국내에는 KINX가 유일하게 2계층 접속방식으로 운영되며, DIX가 IX 초기에 2계층 접속방식 서비스를 일부 제공한 적이 있으나, 현재는 3계층 접속방식으로 통합됐다. KIX 또한 일부 가입자를 위해 2계층 접속방식 서비스를 제공했으나 현재는 이용하는 가입자가 없는 상태이다.

각 업체가 라우터를 가져다 놓고 ISP 업체간의 상호연동을 맺는 2계층 방식과는 달리, 3계층 방식에서는 각 업체가 하나의 중앙 라우트 서버(Central Route Server)와 상호연동을 맺게 되므로, 업체간에 직접 상호연동을 맺지 않는 방식이다. 이런 방식은 운영 업체가 전체 업체들의 라우팅 정책을 통제하는데 남용되거나 장애시의 책임 소재 문제가 발생하는 문제점이 있다.

전세계적으로는 2계층 접속방식의 IX가 확장되고 있으며, 3계층 방식은 직접 라우터를 IX에서 운영하기 어려운 소규모 업체를 위한 보조적인 설비로 활용되는 경우가 많다.

중립적 IX
인터넷 사업 영역에 있어서 중립성이 가장 강조되고 있는 영역이 바로 IX이다. 왜 IX가 통신업체가 아닌 외부 중립기관이나 연구기관, 협의체에서 첫발을 내딛었는가를 생각해보면 알 수 있다.

IX는 ISP 업체간 인터넷 트래픽 교환 장소이므로 IX에는 모든 인터넷 트래픽 정보가 집합하게 된다. 이런 트래픽 정보가 특정 통신업체에 의해 독점돼 트래픽 정보의 흐름을 통제된다면, 이는 IX에서 발생하는 이익이나 상대적인 우월성이 결국 IX 참여기관인 ISP 업체의 이익을 줄이는 결과가 발생한다.

또한 IX에서의 상호연동 정책 결정을 IX 참여자 ISP가 아닌 IX 운영하는 업체에서 결정한다면, ISP 업체간의 동등성은 상실되고, ISP는 통신업체의 통신 서비스를 인터넷 이용자에게 제공하는 소매기관이 되는 것이다. 결국 인터넷 트래픽 정보가 통신업체에게로 독점적으로 집중된다면, 인터넷 이용자는 1.25 인터넷 대란 등과 같은 모든 문제점에 노출된 채, 인터넷 서비스를 사용할 수밖에 없다.

중립적 IX는 크게 2가지 관점에서 거론돼야 한다. 인터넷 접속회선 거래에 대한 중립적 운영과 IX 참여자 간 라우팅 정보 교환에 대한 중립적 운영 관점이다.

인터넷 접속회선 관점에서 IX의 중립적 운영은 IX가 가입자들에게 특정 업체의 회선을 강요하지 않고 자율적으로 선택할 수 있는 환경을 제공해주는 것을 의미한다. 특정 업체의 회선과 인터넷 트래픽을 결합해 IX를 운영하게 되면, IX 가입자의 자율성을 해치는 동시에 IX에 접속하는 ISP 업체의 비용을 과다 책정할 수 있다.

라우팅 정보교환에 대한 IX의 중립적 운영은 인터넷 트래픽에 대한 정책에 있어서 IX 운영주체가 제한하는 것이 아니라 IX 참여자간 자율에 의해 결정돼야 한다는 의미다.

IX 접속방식인 2계층 접속방식에서는 스위치 장비를 이용한 단순한 트래픽 교환 기능만을 수행하며 IX 스스로가 스위치 장비를 이용해 IX 운영주체가 가입자의 라우팅 정보를 제한할 수가 없다. 반면에 3계층 접속방식 IX에서는 라우터 장비를 이용해 IX 운영주체가 라우팅 정보의 수정과 제한이 가능하다.

따라서 라우팅에 대해 중립적인 IX는 2계층 접속방식의 경우 가입자간 협의에 의해 라우팅을 교환함으로 가입자가 라우팅 정책에 대한 권한을 가질 수 있도록 한다. 3계층 접속방식의 경우에도 중립적인 IX는 가입자로부터 입출력되는 라우팅 정보에 대해 IX 운영주체가 제한하지 않아야 한다.