IT 인프라를 운영하다 보면 네트워크 문제는 예고 없이 발생할 수 있습니다. 갑작스러운 속도 저하, 특정 부서만 연결이 안 되는 현상, 이유를 알 수 없는 시스템 오류와 같은 문제가 발생하면 기업의 업무는 큰 차질을 빚게 되고, 문제 해결이 지연될수록 상황은 더 복잡해집니다.

이런 문제를 예방하고 효율적으로 대응하기 위해서는 NMS(Network Management System), TMS(Traffic Management System), NPM(Netword Performance Monitoring) 같은 네트워크 모니터링 솔루션이 필요합니다. 

세 가지 솔루션 모두 네트워크 관리를 한다는 공통된 목적을 갖고 있지만, 각자의 역할과 강점을 분명히 다릅니다. NMS은 네트워크 장비의 상태를 통합적으로 모니터링하고 장애를 감지하는 데 중점을 두며, TMS는 네트워크 장비 관점에 트래픽 데이터를 분석하고 이상 트래픽을 탐지합니다. NPM은 커널 모니터링으로 네트워크 성능 저하를 예방하는 데 중점을 두죠.

이번 글에서는 이 세 가지 솔루션이 각각 어떤 문제를 해결하며, 어떤 상황에서 효과적으로 활용될 수 있는지 구체적인 사례와 함께 알아보겠습니다.

1. NMS: 네트워크 장비 상태와 장애를 통합 모니터링할 때

NMS는 네트워크 장비의 상태를 실시간으로 통합적으로 모니터링하여, 장애를 빠르게 감지하고 해결할 수 있도록 돕는 솔루션입니다. 이 시스템은 장비 상태와 성능 데이터를 수집하고 분석하여, 네트워크 운영 중 발생할 수 있는 장애를 최소화하는 데 중점을 둡니다. 

[그림1] Zenius NMS : 네트워크 요약 View 및 포트 View

1-1. 활용 사례 예시

특정 부서에서 네트워크 연결이 간헐적으로 끊기는 문제가 발생한다고 가정해 보겠습니다. 문제의 원인이 라우터인지, 스위치인지, 아니면 다른 장비인지 정확히 알지 못하면 해결까지 시간이 지연될 수 있습니다. NMS는 네트워크 장비의 상태를 실시간으로 모니터링하여 장애 발생 장비를 신속히 파악하도록 돕습니다. 예를 들어 특정 스위치 포트에서 에러가 발생했는지, 라우터의 연결 상태가 불안정한지 확인하여 문제의 근본 원인을 신속히 분석하고 문제 구간을 정확히 찾아내어 복구 작업을 빠르게 진행할 수 있습니다. 또한 NMS는 장비 상태를 한눈에 파악할 수 있는 요약 뷰와 네트워크 연결 관계를 직관적으로 보여주는 토폴로지 맵(Topology Map)을 제공합니다. 이러한 시각화 기능은 네트워크 전체 상태를 신속히 이해하고 효율적으로 의사 결정을 내리는 데 도움을 줍니다. 

1-2. NMS의 주요 기능을 통해 해결할 수 있는 문제

장애 관리 기능: SNMP와 같은 프로토콜을 활용해 장비 상태를 실시간으로 수집합니다. 장애 발생 시 문제를 감지한 즉시 관리자에게 E-mail, SMS, Push 알림 등 다양한 경로로 전달합니다. 이 기능을 통해 관리자는 네트워크 장비의 장애를 빠르게 파악하고, 문제 원인을 확인해 신속히 복구할 수 있습니다. 예를 들어 특정 스위치 포트에서 오류가 발생하거나 라우터 연결이 불안정할 경우, 감지된 정보를 바탕으로 근본 원인을 분석하고 해결에 필요한 작업을 바로 실행할 수 있습니다. 

성능 및 구성 관리 기능: bps, pps, Discard, Error 등 주요 성능 지표를 수집하여 네트워크 성능 저하를 사전에 탐지하고 대응합니다. 또한 장비 변경 내역을 기록하고 관리 이력을 보존하여, 잘못된 설정으로 인해 문제가 발생하면 빠른 복구를 지원합니다. 장비 간 성능 데이터를 비교하고 분석하여 네트워크 안정성을 지속적으로 유지하며, 이를 기반으로 효율적인 네트워크 운영 환경을 제공합니다.

2. TMS: 네트워크 트래픽을 분석하고 이상을 탐지할 때

TMS는 네트워크 장비에서 발생하는 트래픽 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여, 과도한 트래픽 구간을 탐지하고 시각적으로 표현하는 데 중점을 둔 솔루션입니다.

[그림2] Zenius TMS : 항목별 Top-5 모니터링 및 Drill down 분석

2-1. 활용 사례 예시

특정 시간대에 회사의 메인 홈페이지로 트래픽이 몰리면서 서비스 속도가 느려지는 상황이 발생할 수 있습니다. 이처럼 트래픽 과부하가 발생하는 구간을 파악하지 못하면, 문제 해결에 상당한 시간이 지연되어 서비스 안정성과 성능이 저하될 위험이 있는데요. TMS는 이러한 문제를 예방하기 위해 네트워크 장비에서 발생하는 트래픽 흐름을 실시간으로 분석하고, 과도한 트래픽이 집중된 구간을 시각적으로 표시하여 문제 구간을 파악해서 적절한 대응 방안을 마련할 수 있도록 지원합니다.

2-2. TMS의 주요 기능을 통해 해결할 수 있는 문제

트래픽 모니터링 및 분석 기능: NetFlow, sFlow 등의 프로토콜을 활용해 네트워크 장비에서 발생하는 트래픽 데이터를 실시간으로 수집합니다. 이 데이터를 바탕으로 특정 IP·애플리케이션·포트의 트래픽 흐름을 분석하고, 과도한 트래픽이 발생한 구간을 빠르게 찾아낼 수 있습니다.

유해 트래픽 감지 및 차단 기능: TCP SYN Flood, UDP Flood와 같은 비정상적인 트래픽 패턴을 분석하여 관리자에게 즉각적으로 알림을 전달합니다. 네트워크 환경에서 빈번하게 발생하는 공격으로부터 시스템을 보호하고, 안정적인 서비스 운영을 가능하게 만듭니다.

시각화 및 리포팅 기능: 네트워크 장비에서 수집한 트래픽 데이터를 Top-N 차트, 매트릭스, 그래프 형태로 시각화하며, 데이터를 주기적으로 정리한 보고서를 생성합니다. 관리자는 시각적으로 표현된 데이터를 활용해 트래픽 사용량과 과부하 구간을 명확히 확인할 수 있으며, 네트워크 자원을 효과적으로 배분하고 개선 전략을 수립할 수 있습니다.

3. NPM: 커널 모니터링으로 네트워크 성능 저하를 예방할 때

NPM은 네트워크 성능 데이터를 수집하고 분석하여, 성능 저하의 원인을 사전에 감지하고 문제 예방에 초점을 둔 솔루션입니다. 특히 eBPF 기술 기반의 커널 레벨 모니터링을 활용하여, 기존 패킷 기반 모니터링보다 심층적인 데이터를 제공합니다. 

3-1. 활용 사례 예시

클라우드 기반 애플리케이션에서 데이터 전송 속도가 느려지거나, 서비스 응답이 지연되는 문제가 발생할 수 있습니다. 이런 상황에서는 문제가 네트워크 경로의 성능 저하 때문인지, 특정 구간에서 지연 시간이 급증했는지 알기 어려울 수 있는데요. NPM은 네트워크 성능 데이터를 실시간으로 분석하여, 특정 네트워크 경로에서 Latency(지연 시간)가 비정상적으로 증가했는지, 응답 시간(RTT)가 길어졌는지 확인하여, 성능 문제의 근본 원인을 분석할 수 있습니다. 

3-2. NPM의 주요 기능을 통해 해결할 수 있는 문제

장애 원인 분석 기능: eBPF 기반 커널 레벨 모니터링을 통해 Latency(지연 시간), Jitter(변동 시간), RTT(왕복 시간) 등 네트워크 성능 데이터를 심층적으로 분석합니다. 이를 통해 네트워크 병목 구간과 장애 발생 원인을 탐지해 문제 해결에 필요한 정보를 제공합니다. 예를 들어 특정 경로에서 지연 시간이 비정상적으로 증가한 경우, NPM은 해당 구간을 분석하고 지연을 유발한 구간을 명확히 진단하여 네트워크 자원의 적절한 대응 방안을 수립합니다.  

*eBPF: 커널 내부에서 실행되어 지연 시간이 짧고 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 기술

성능 품질 모니터링 기능: 트래픽 품질에 영향을 미치는 성능 지표를 시각화하여 네트워크 성능 문제를 손쉽게 파악하도록 돕습니다. 이 기능을 통해 관리자는 네트워크 상태를 면밀히 분석하고, 데이터 전송 속도와 네트워크 품질을 개선할 방법을 마련할 수 있습니다.

상세 트래픽 분석 기능: Flow 데이터를 기반으로 특정 경로에서 발생한 문제를 심층적으로 분석합니다. 필터 조건과 관심 네트워크 설정을 통해 대규모 네트워크 환경에서도 병목 구간을 정확히 찾아내고, 필요한 조치를 신속히 취할 수 있습니다.

✔ 한눈에 보는 NMS, TMS, NPM 차이점

이번 시간에 살펴본 내용처럼 NMS, TMS, NPM은 네트워크 안정과 성능을 강화하기 위해 각각 다른 역할을 담당합니다. NMS는 장비의 상태와 장애를 통합적으로 모니터링하고, TMS는 트래픽 흐름과 이상 패턴을 분석하며, NPM은 성능 저하의 근본 원인을 사전에 탐지합니다. 

네트워크 관리 전략을 수립할 때는 각 솔루션의 특성과 역할을 고려하여 적합한 솔루션을 선택하는 것이 중요한데요. 특히 이 세 가지 솔루션을 함께 도입하면 네트워크 운영의 효율성을 높이고, 장애와 성능 문제를 최소화하여, 기업의 IT 인프라를 한층 더 안정적이고 신뢰할 수 있는 환경으로 유지할 수 있습니다.