1990년대에 데스크톱 컴퓨터의 케이스를 열었다면 가장 먼저 눈에 띄는 부품 중 하나가 네트워크 인터페이스 카드(NIC)였을 것입니다. 컴퓨터를 이더넷 케이블에 연결하는 데 사용되는 부품입니다.
믿기 어려울 수도 있지만, 이제 평범한 NIC가 통신 업계와 그 고객들이 전 세계적으로 급증하는 분산 서비스 거부(DDoS) 공격에 대응하는 데 도움을 줄 전망입니다. 그 밖에도 다양한 역할을 하게 됩니다.
오늘날의 NIC는 단순히 트래픽을 전달하는 것보다 훨씬 더 많은 역할을 합니다. 이제 SmartNIC으로 불리는 이 특수 하드웨어는 통신사가 직면한 가장 큰 과제 중 하나인, CPU(중앙처리장치)가 제어하는 업계 표준 서버 기반의 가상화 아키텍처로 전환하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 클라우드에서 네트워크 기능을 지원하도록 설계된 이러한 가상 머신은 수많은 장치가 동시에 네트워크 리소스를 요청하는 대규모 DDoS 공격에 대응하기에는 역부족인 경우가 많습니다. 이 경우 CPU는 순식간에 과부하 상태에 빠질 수 있습니다.
현재 이러한 CPU에는 그 어느 때보다 강력한 보호가 필요합니다. 최근 F5 Labs의 보안 사고 보고서(SIRT) 분석에 따르면 1월에 보고된 전체 고객 사고 중 DDoS 공격이 차지한 비율은 10분의 1에 불과했습니다. 3월에는 그 수가 전체 사고의 3배로 증가했습니다. 더욱이 지난해 F5 SIRT에 보고된 DDoS 공격 중 4.2%는 웹 앱을 표적으로 삼은 것으로 확인되었습니다. 이 비율은 2020년에 6배 증가한 26%에 달했습니다. 이러한 추세를 뒷받침하는 다른 연구도 많으며, 그 원인은 명확합니다. 원격 근무와 온라인 활동 시간의 증가로 인해 위험 수준과 공격 가능한 영역이 모두 크게 확대되었습니다.
보호 방법 중 하나는 DDoS 공격을 탐지하고 완화하도록 특별히 설계된 전용 장비를 가상 네트워크 앞단에 배치하는 것입니다. 이는 여전히 실현 가능한 선택지이지만, 완전한 가상 네트워크를 도입할 때 얻을 수 있는 비용상의 이점이 일부 줄어듭니다. 또한 전용 어플라이언스는 통신사들이 네트워크 지연 시간을 줄이기 위해 현재 구축 중인 소형 엣지 컴퓨팅 센터의 귀중한 공간을 차지하게 됩니다.
하드웨어가 힘을 보탠다
F5는 볼류메트릭 DDoS 완화 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)라고도 하는 특수 프로세서가 탑재된 SmartNIC로 이식하면 가상화와 클라우드 중심으로 전환되는 환경에서 큰 효과를 거둘 수 있다는 사실을 깨달았습니다. 특히 이러한 특수 프로세서는 대부분의 고부하 작업을 처리하고, CPU에서 실행되는 기존 소프트웨어 구현 방식보다 훨씬 빠르게 유입 트래픽을 필터링할 수 있습니다.
이러한 통찰을 바탕으로 당사는 최초로 인텔의 FPGA 프로그래머블 가속 카드용 애플리케이션을 특별히 개발한 소프트웨어 회사가 되었습니다(N3000 SmartNIC). 이 애플리케이션은 세계 유수의 서비스 제공업체에서 검증 및 테스트를 거쳤습니다.
비전을 실현하기 위해 자체 하드웨어의 FPGA를 프로그래밍하는 것과 동일한 방식으로 Intel SmartNIC FPGA를 프로그래밍하여 BIG-IP Advanced Firewall Manager (AFM) Virtual Edition 솔루션을 지원했습니다. 이 솔루션은 하드웨어 가속을 사용하여 클라우드 환경으로 유입되는 DDoS 공격을 효율적으로 차단하도록 설계되었습니다.
SmartNIC을 사용하여 네트워크 위협 인텔리전스, 패킷 기반 분석, 허용 목록 관리 및 기타 DDoS 완화 조치를 처리함으로써 이 솔루션은 CPU 사이클을 다른 기능에 활용할 수 있도록 합니다. 따라서 네트워크가 평소와 같이 계속 운영될 수 있습니다. 더욱이 SmartNIC은 속도가 매우 빠릅니다. SmartNIC 내에서 악성 패킷을 검사하고 제거하는 작업은 회선 속도로 이루어지므로 지연 시간과 사용자 경험에 영향을 주지 않습니다. 실제로 DDoS 대응 조치와 같은 특정 기능을 SmartNIC으로 이전하면 네트워크 코어와 에지 모두에서 성능을 높이고 지연 시간을 줄일 수 있습니다.
이는 단순히 점진적인 개선을 달성하는 수준의 이야기가 아니며, SmartNIC 활용으로 얻을 수 있는 이점은 막대할 수 있습니다. 예를 들어 F5 BIG-IP VE 솔루션은 소프트웨어 전용 구현보다 최대 300배 더 큰 DDoS 공격을 처리하는 동시에 총소유비용을 약 47% 절감할 수 있습니다.
SmartNIC 기반 솔루션을 사용하면 통신사업자급 네트워크의 보안과 가용성을 유지할 수 있으므로, 운영자는 값비싼 고성능 맞춤형 하드웨어에 의존하지 않고도 까다로운 서비스 수준 계약을 충족하고 초저지연 연결을 제공할 수 있습니다.
동시에 FPGA는 필요에 맞게 재프로그래밍할 수 있어 통신사에 더 뛰어난 아키텍처 유연성과 민첩성을 제공하며, 표준 서버가 클라우드 네이티브 네트워크 기능을 처리하는 핵심 작업에만 집중할 수 있도록 합니다.
엣지를 활용한 방어
통신 업계가 갈수록 복잡해지는 기업과 소비자의 요구에 빠르게 대응하고 있는 가운데, 인텔의 SmartNIC은 때마침 등장한 것으로 보입니다.
기존 통신사 네트워크에서는 모든 것이 중앙 집중화된 몇 개의 대규모 데이터 센터만 운영했을 수 있습니다. 이러한 데이터 센터 앞에 대형 장비 몇 대를 배치해 DDoS 공격으로부터 보호할 수 있었습니다. 하지만 그것은 과거의 이야기입니다.
오늘날 컴퓨팅이 네트워크 전반에 더욱 광범위하게 분산되면서 특정 용도로 제작된 물리적 어플라이언스는 점차 구식이 되어가고 있습니다. 여기에는 온라인 게임과 가상 현실처럼 높은 성능이 요구되는 앱과 서비스의 응답성을 개선하기 위해 통신사가 인프라의 엣지에 데이터 센터를 구축하는 것도 포함됩니다.
엣지 컴퓨팅이 더욱 확산됨에 따라 SmartNIC은 분산 네트워크의 주요 방어선 중 하나로서 특히 중요한 역할을 하게 될 것입니다. F5는 이미 여러 주요 통신 사업자와 전용 하드웨어 기반 DDoS 완화 시스템을 SmartNIC 기술로 전환하는 방안을 논의하고 있습니다.
SmartNIC의 미래는 분명 밝아 보입니다. SmartNIC은 클라우드 네이티브 네트워크의 보안과 성능을 강화할 수 있는 혁신적이고 비용 효율적인 방법을 제공합니다. F5의 획기적인 DDoS 구현은 이를 뒷받침하는 강력한 증거이며, 앞으로 더 많은 활용 사례가 등장할 것으로 보입니다.
오랫동안 믿고 써 온 네트워크 인터페이스 카드의 가능성은 아직 무궁무진합니다! 실제로 새롭고 더 스마트한 모습으로 진화한 덕분에 최고의 전성기이자 가장 생산적인 시기는 이제부터 시작될 것입니다. 앞으로의 행보를 기대해 주세요.
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