네트워크 구조 설계 19강

대학·연구기관 네트워크는 두 얼굴을 가진다. 하나는 강의·행정을 위한 평범한 캠퍼스망, 다른 하나는 대용량 연구 데이터를 옮기는 고성능망이다. 이 둘을 섞으면 둘 다 망친다.

이 강의 목표는 다음과 같다.

• 일반 학내망과 연구 고성능망을 분리한다.
• Science DMZ가 왜 방화벽을 우회하는지 이해한다.
• 국가연구망·eduroam 등 대학 특유의 요소를 안다.

1. 두 망을 나누는 이유

• 학내 일반망: 강의·행정·기숙사. 보안(방화벽·필터)이 우선.
• 연구 고성능망: 실험 데이터·시뮬레이션. 수십 GB~TB를 초고속으로. 지연·손실에 민감.

일반 방화벽은 상태 검사·세션 처리로 대용량 흐름에 병목이 된다. 그래서 연구 트래픽은 별도 설계가 필요하다.

2. Science DMZ

Science DMZ는 연구 대용량 데이터를 위해 방화벽 병목을 우회하는 전용 고성능 경로다.

• 상태 검사 방화벽 대신 ACL/플로우 기반 정책으로 성능을 지킨다.
• 전송 전용 서버(DTN)로 대용량 파일을 옮긴다.
• perfSONAR로 경로 성능(대역·손실·지연)을 상시 측정해 병목을 찾는다.

3. 국가연구망·eduroam

• KREONET/국가연구망: 연구기관을 잇는 초고속 백본에 연동.
• eduroam: 다른 대학에 가도 자기 대학 계정으로 WiFi가 되는 국제 로밍.

예제 1) 연구실에서 해외로 500GB 데이터를 보내는데 속도가 100Mbps에 묶인다. 회선은 10G인데 왜?

해설) 트래픽이 상태 검사 방화벽을 통과하며 병목이 생긴 것이다. Science DMZ의 전용 경로(DTN + 무상태 ACL)로 우회시키면 회선 용량에 가깝게 나온다. perfSONAR로 어느 구간이 느린지 먼저 측정한다.

예제 2) 학생 기숙사망 사고가 연구 데이터 전송에 영향을 주면 안 된다. 어떻게 설계?

해설) 기숙사·일반망과 연구 고성능망을 물리/논리적으로 분리(별도 VLAN·별도 경로)하고, 연구망은 Science DMZ로 독립시킨다. 한쪽 혼잡·사고가 다른 쪽에 번지지 않는다.

4. 이중화·보안

• 국가연구망·상용 인터넷 이중 경로.
• 연구망은 성능 우선이되 DTN 접근 통제·모니터링으로 보안 보완.

정리

• 대학망 = 학내 일반망(보안 우선) + 연구 고성능망(성능 우선).
• Science DMZ로 대용량은 방화벽 우회, perfSONAR로 상시 측정.
• KREONET 연동·eduroam이 대학 특유의 요소.

부록 · 장비 모델·예산 표 (참고용)

아래는 2026년 기준 대략적 참고가로, 구성·유지보수·구축비에 따라 크게 달라집니다.

구분	예시 모델(급)	대략 단가
경계 방화벽	FortiGate 200F / Palo Alto PA-3400급	1,500만~4,000만
캠퍼스 코어(L3)	Cisco Catalyst 9500 / Arista 7050X급	2,000만~6,000만/대
연구망 스위치(100G)	Arista 7060X / Nexus 9300급	2,500만~7,000만
DTN(전송 서버)	고사양 서버 + NIC 100G	1,500만~3,000만
perfSONAR 노드	전용 측정 서버	300만~700만

다음 강에서는 프레임 단위로 대용량을 다루는 방송·미디어 네트워크를 설계한다.