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클라우드를 활용한 네트워크 ZTI (Zero Touch Installation) 및 장애대응
Zero Touch Installation via Cloud
July 24, 2017 | By 파이오링크 장비 개발 실장 최준영
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클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 최신 기술을 활용해 새로운 성장 기회를 모색하고 있는 기업들에 있어 신규 서비스를 위한 IT 인프라 구축은 매우 중요한 일이다. 하지만 수 많은 기업의 IT 담당자는 원활한 네트워크 운용을 위한 관리 업무와 장애 처리를 위해 많은 시간을 투입하고 있어 신규 서비스에 필요한 IT 인프라 설계 검토를 진행하기 어려운 게 현실이다. 
 
파이오링크는 클라우드 컴퓨팅, 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 기술 등을 응용하여 네트워크 구축과 장애 처리에 대한 운용비용(OPEX)을 현저히 줄일 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 
 
1. 설정(Configuration) 작업 분리
 
네트워크 설치 과정에서 IT 담당자 업무를 늘리는 주된 요소는 망 설계 및 장비 설정, 그리고 실제 사이트 적용이 혼재되어 있다는 점이다. 이미 망 설계를 끝마쳤더라도 사이트에 직접 방문하여 장비를 설정하고, 설정된 장비를 네트워크에 적용하고 동작을 확인해야 한다. 이 모든 시간들과 업무는 매우 비효율적이고 수고스러운 작업이다. 
 
그래서 설정 작업을 분리하는 것이다. 물리적인 장비가 존재하지 않더라도 망 설계에 따라서 가상의 장비에 원하는 설정을 미리 하고, 클라우드에 설정 정보를 저장해두는 것이다. 그러면 네트워크 중앙 관리자는 각각의 현장에 방문할 필요가 없다.
 
그리고 현장에는 초보 네트워크 담당자가 방문하거나 현장 상주 직원이 장비를 인터넷과 연결시키기만 하면 된다. 그러면 클라우드에 미리 저장된 설정 정보가 장비에 자동으로 설치되면서 완료되는 것이다. 
 
여기에서 의문점이 있을 것이다. 어떻게 장비가 스스로 인터넷에 있는 관리 솔루션에서 설정정보를 받아올 것인가 하는 것이다. 이를 이해하려면 ZTI(Zero Touch Installation) 기능을 이해해야 한다. 

 

2. 제로 터치 설치 방법 (ZTI)
 
일반적으로 장비를 설치하려면, 장비 콘솔 포트와 노트북을 연결하여 명령줄 인터페이스(CLI)로 설정한다. 그러나 ZTI, 즉 ‘제로 터치’는 관리자가 손가락으로 키보드나 마우스를 만지지 않아도 장비가 관리자의 명령을 스스로 수행하는 기능이다. 
 
ZTI는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 활용해서 장비의 IP와 Gateway 정보를 할당 받아 관리 솔루션에 접속해 장비의 설정 정보를 받아온다. 
 
그런데 만약 DHCP 망 구성이 아닌 환경에서는 어떻게 할 것인가? 많은 구축 사이트가 이런 조건일 가능성이 높다. 이를 해결하기 위해 스마트폰이나 USB 저장장치를 이용한 다양한 방법으로 ZTI를 구현해보겠다. 
 
DHCP 환경에서 ZTI
DHCP 운영 환경에서는 일반 장비와 동일한 방식으로 ZTI가 연결된다. DHCP 서버에서 IP 주소와 Gateway 정보를 할당 받아 관리 솔루션에 접속하고, 관리 솔루션은 연결 장비를 확인해서 네트워크 관리자가 미리 저장한 장비 설정을 장비에 적용, 즉시 동작하도록 한다. 
 
 
스마트폰 테더링으로 ZTI
DHCP를 지원하지 않거나, 장비가 IP를 할당 받을 조건이 되지 않는 환경에서 스마트폰 테더링을 사용하는 방법이다. 스마트폰을 장비의 USB 포트에 연결하고, 스마트폰 테더링을 동작시킨다. 그러면 스마트폰의 셀룰러 망을 통해 장비 관리 솔루션과 연결되며, 연결된 즉시 해당 장비 설정정보를 내려 장비를 동작시킨다. 
 
이는, 장비와 관리 솔루션 연결을 사용자 망과 일정시간 완전히 분리하는 형태이기 때문에, 장비가 어떤 설치 환경에 있더라도 가능한 방법이다. 
 
USB 저장장치로 ZTI
그 외에 USB 저장장치를 활용하는 방법이 있다.
장비 설정을 미리 USB 저장장치에 받은 후, 이를 장비 전면 USB 포트에 연결하면, 저장된 설정정보가 바로 장비에 반영되어 설치를 완료하는 것이다. 그리고 이 기능을 통해 장비 설정 정보뿐만 아니라 OS 업데이트도 동시 진행 가능하다.
 
 
LED 상태로 결과 확인
위 모든 일련의 과정들은 각 단계마다 장비 전면부의 LED 상태 정보를 통해 진행 상황을 확인 할 수 있다. 
따라서 일반 장비 설치 업무와 비교해 봤을 때, 관리자가 원격에서 망 설계와 장비 설정을 미리 클라우드에 올려두는 것만으로도 네트워크 관리자의 역할을 다 했다고 볼 수 있다. 이후 작업은 현장에 있는 누구라도 진행할 수 있다.
 
3. IT 관리자나 엔지니어 방문 없이 장애분석 및 대응
 
일반적으로 네트워크나 장비에 문제가 발생했을 때, 관리 솔루션에서 처리할 수 있는 대응은 로그 등을 통한 분석이다. 그리고 문제에 대한 최종 분석 및 조치는 발생 현장에서 이루어지기 때문에 IT 담당자가 직접 방문하게 된다. 
 
만약 담당자가 현장에 직접 방문하지 않고 문제를 처리할 수 있다면 운용비용을 줄이는 중요한 포인트가 될 것이다. 
 
원격에서 클라이언트 및 인터넷 구간 분석
네트워크를 운용하다 보면 지방이나 해외 지점 등에 리모트 장비 상태를 원격에서 확인하기 어려운 경우가 있다. 그리고 소규모 지점에는 전문 엔지니어가 없는 경우가 많아서 일반 직원이 ping 체크도 할 수가 없다. 이때 클라이언트 및 인터넷 구간 체크를 원격으로 할 수 있다면 ping, trace-route, link cable tester, MAC 사용 정보 현황 등을 바로 확인하여 신속하게 원인을 분석할 수 있다. 
 
네트워크나 클라이언트 문제가 아닌, 장비 자체 문제로 장애가 발생할 수도 있다. 이때 상태 LED의 색상이나 깜박임 속도 등을 통해 쉽게 원인파악을 할 수 있다면 관리가 좀 더 편할 것이다. 그러나 문제 장비인데도 상태 LED가 정상적으로 동작하는 경우가 있다. 이럴 경우 엔지니어 출장 없이 장비 원인을 파악할 수 있는 두 가지 방안이 있다. 
 
스마트폰 테더링으로 장비 분석
첫 번째는 ZTI의 스마트폰 테더링을 이용하는 것이다. 현장에 있는 사용자가 스마트폰 테더링을 통해 독립된 셀룰러 망을 통해 장비를 연결시키고, 이를 중앙관리자에게 원인 분석을 요청하는 것이다. 
 
셀룰러 망을 사용할 수 없는 경우 장비 분석
두 번째는 기술지원 도우미를 사용하는 방법이다. 장비가 스마트폰 테더링도 되지 않을 정도의 문제가 생겼거나, 셀룰러 망을 사용할 수 없는 경우다. 역시 현장에 있는 사용자가 기술지원 도우미 파일을 USB에 담아, 장비 전면 USB 포트에 꽂는 것이다. 그러면 자동으로 분석에 필요한 모든 정보가 USB에 저장되며, 이를 중앙관리자에게 메일로 보내면 되는 것이다. 
 
출장 없이 장비교체 및 자동백업
그리고 문제 분석결과, 장비 교체로 결정되더라도 엔지니어가 출장 갈 필요가 없다. 
교체 장비를 현장으로 보내 일반 직원이 교체만 하면 된다. 인터넷과 연결된 순간, 자동으로 클라우드에서 백업 설정이 내려오고 교체가 끝난다. 이 부분은 앞에서 설명한 ZTI 기능과 동일하다. 그저 랜 케이블만 연결하면 되는 것이다. 
 
4. 클라우드로 관리 솔루션의 운용 확장성 제공
 
처음에 언급했듯이 인터넷을 통해 연결되는 장비들이 급속도로 늘다 보니 기업에서 운영하는 장비들 또한 인터넷 연결 요구가 높아지고 있다. 그리고 다수의 지사, 매장을 관리하는 기업은 사업 방향에 따라 IT 인프라를 늘리기도 하지만 사업 축소 및 이전 또한 빈번하게 일어나고 있다. 
 
이러한 요구는 네트워크 확장을 가속화시키지만, 현실적으로 고정된 네트워크 인프라는 쉬운 확장성을 갖추지 못하였다. 따라서 일반적인 고정된 네트워크 인프라 형태에서 네트워크 생성 및 삭제가 자유롭고 이를 구성하는 장비도 쉽게 추가, 삭제, 이동이 가능하도록 변화해야 한다.
 
또한 가상의 장비 설정을 통해 네트워크 환경에 따라 자유롭게 장비를 추가하고 삭제하거나 이동해 볼 수 있다면 좋다. 물리적인 장비가 준비되면 가상 환경에 설정해 놓은 정보대로 네트워크를 구성할 수 있어 운영 구성안에 대한 자율성을 극대화 시켜줄 것이다. 
 
 
-마무리-
 
운용 비용을 줄이겠다고 늘려야 할 네트워크 규모를 줄일 수는 없다. 한정된 IT 전문 인력으로 얼마나 효율적으로 운용할 수 있는지가 관건이다. 
 
엔지니어가 기차나 배로 지방에 자주 안 내려가도 되고, 밤새워 장애 원인을 찾지 않아도, 언제 어디서나 바로 문제를 파악할 수 있는 것. 그것이 바로 네트워크 관리 시간과 비용을 줄이는 방법이라 생각한다. 그리고 그것이 고객을 위한 개발 방향이 되어야 할 것이다. 
 
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