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저자: 『IP Routing』의 저자 Ravi Malhotra, 역 서성용
여름이 돌아오면 필자는 아파트 옥상에서 정원을 만들고, 책을 보고, 차를 마시고… 맨하탄의 지평선을 바라보거나 광활한 하늘을 감상하면서 대부분을 보내곤 했다. 햇빛이 너무 뜨거워지면, 지붕아래 아무 그늘에나 누워있곤 했다.
몇 년 전 여름 아주 더웠던 어느 날, 필자는 붉은 개미들이 지붕에 있는 것을 발견했다. 몇 마리가 아니라, 정말 너무너무 많았다. 필자는 개미들을 따라서 굴뚝 벽 벽돌의 갈라진 틈으로 갔다. 굴뚝에 있는 갈라진 틈은 바로 그 개미들이 살고 있는 곳처럼 보였다. 조금 더 살펴보았더니 개미들이 무작위로 움직이는 것이 아니라, 굴뚝과 내 찻잔 위에 떨어진 설탕 조각 사이를 거의 직선으로 움직이고 있는 것이었다. 이 부지런한 생명체들은 설탕 조각을 입에 물어 운반하고 있는 반면 굴뚝에서 돌아오는 개미들은 모두 입에 아무것도 물지 않았다. 내가 여기서 놀란 것은 개미들이 먹이가 있는 곳과 그들의 서식지 사이에 가장 짧은 경로를 발견했다는 사실이다.
특히 더웠던 어느날 오후, 아이들은 호스를 들고 서로에게 물을 뿌리면서 옥상 이곳 저곳을 뛰어다니고 있었다. 내가 아이들에게 일렬로 먹이를 운반하고 있는 개미들(이 개미들은 내가 일부러 옥상에 떨어뜨린 설탕조각으로 가고있는 중)에게 너무 가까이 가지 말라고 경고하기 전에 이미 커다란 물 웅덩이가 개미들의 이동 경로 한 가운데에 바로 생겨버렸다. 그 웅덩이는 개미들에게 멋진(?) 원형의 장애물을 선사했다. 개미들은 웅덩이 주위로 두 개의 경로를 만들었는데, 하나는 다른 것보다 훨씬 길었다. 몇 분이 지나자 개미들은 이 경로의 길이를 계산해냈다. 이 사실이 그리 놀라운 사실은 아니었지만 정말 놀라운 것은 개미들이 웅덩이 주위의 가장 짧은 경로를 알아서 계산했다는 것이다.
그런 일이 있었던 아주 더웠던 여름, 필자는 개미들의 군집생활에 대해 몇 가지 연구를 했다. 여기서 우리가 알 수 있는 것은 각각의 개미들은 자신들의 세계(개미 군생)에서 자신들이 추구하는 목적을 전반적으로는 이해하고 있지 못하다. 그렇지만 각각의 개미는 지역적 규칙을 따르며, 이것은 동료 개미들로부터 오는 화학적인 단서에 기반을 두고 단순한 동작들을 계속해서 반복한다. 여기서 말하는 화학물질은 페로몬으로 알려져 있으며 모든 일개미들이 분비한다. 가장 진한 페로몬 농도를 가진 경로를 따라 간다는 것은 지역적 규칙이며 여기서 모든 일개미는 그 규칙을 준수한다. 여기서 우리는 어떻게 개미들이 먹이가 있는 가장 짧은 경로를 찾아낼 수 있는지 알 수 있는 것이다.
개미의 행동을 보여주는 다른 복잡한 예는 이것 말고도 많다. 나무에 있는 개미 군생은 한 나무의 가지에서 다른 나무의 가지로 이주할 수 있는데 이 굉장한 작업은 나무와 나무 사이에 개미로 이루어진 다리를 놓음으로써 가능하다고 알려졌다.
이러한 개미의 행동 양식은 우두머리 계획자가 없음에도 불구하고 복잡하고 지성이 요구되는 작업이 이루어 질 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 행동 양식이 개미에게만 유일하게 볼 수 있는 것은 아니다. 단순한 단세포 곰팡이는 가혹한 환경에서도 생존할 수 있는 불가사의 하면서도 복잡한 행동 양식을 보여준다. 이와 같이 단순한 생물계에서 관찰되는 스스로 조직화하는 능력은 도시 연구, 소프트웨어 개발, 세포 생물학과 같은 다양한 분야에 적용되어왔다. 참고로 이 분야에서 참고할 수 있는 자료를 추천하자면 스티븐 존슨(Steven Johnson)의 『Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities and Software』를 꼽을 수 있다.
이 모든 것들이 과연 IP 라우팅과 무슨 관련이 있는가? IP 네트워크를 구성하는 작은 개체인 라우터는 지역적 규칙을 이용하여 작동한다. 집합적으로 네트워크에서 라우터들은 접속 실패와 정체와 같은 최악의 상황에 적응하면서 강건하고, 동적인 라우팅 기본 구조를 제공한다. 다시 말해 개미와 곰팡이의 생존 방식처럼 IP 라우팅도 최악의 상황에서 자신을 스스로 조직화 한다는 것이다.
동료 개미에게 보내는 화학적 입력에 근거하여 개미가 단순한 동작을 취하는 것처럼, 라우터도 이웃에 있는 라우터들로부터의 입력을 바탕으로 동작을 반복한다. 라우터의 동작은 OSPF나 RIP 같은 라우팅 프로토콜 명세에 자세히 설명되어 있다. 군집을 지휘하는 개미가 한 마리가 아닌 것처럼, 네트워크에서의 모든 경로를 통제하는 단일한 라우터는 없다.
현재 인기있는 IP 라운팅 프로토콜은 OSPF, BGP-4, RIP 등으로 이들은 네트워크에서 출발지와 도착지 양단간에 가장 짧은 경로를 찾으려는 시도를 하고 있는 라우팅 프로토콜이다. 최단 경로를 알아내려는 문제는 네트워크에 있는 각각의 링크에 정적인 비용을 매기고 네트워크에서 각각의 출발지와 도착지 양단 간의 전체적인 최소 비용을 갖는 경로를 찾음으로써 해결하고 있다.
이러한 프로토콜이 구현하는 대부분은 버퍼 과부하나 라우터 처리 지연으로 인한 정체 현상을 변수로 고려하지 않는다. 게다가 어떤 애플리케이션은 전송량을 최대화하는 경로를 선호하고, 반면에 어떤 것들은 지연시간을 최소화하는 경로를 선호한다. 이러한 라우팅 프로토콜들의 경우 각각의 애플리케이션에 대한 최적의 경로를 찾아주기는 어렵다. 따라서 기존 IP 라우팅 기법을 향상시키기 위해 다양한 노력들이 시도되고 있다. 보다 대담한 접근법중의 몇몇 것들은 위에서 설명한 개미의 행동양식과 같은 새로운 과학을 사용하는데 이것은 존슨의 "발생(Emergence)"이라고 불린다.
『IP Routing』은 현재 사용중인 라우팅 프로토콜(OSPF, BGP-4, RIP 등)을 다루는 책이다. 개미의 세계에 빗댄 필자의 유추가 현재 라우팅에 관심있는 학생들에게 도움이 되기를 바란다. 라우팅 프로토콜을 이해하는 가장 좋은 방법은 각 라우터가 실행하는 작고 간단한 행동들에 초점을 맞추는 것이다. 개미의 군집과 매우 유사하게 라우팅의 모든 작업도 이러한 지역적 규칙들에 의해 발생하기 때문이다.
여름이 돌아오면 필자는 아파트 옥상에서 정원을 만들고, 책을 보고, 차를 마시고… 맨하탄의 지평선을 바라보거나 광활한 하늘을 감상하면서 대부분을 보내곤 했다. 햇빛이 너무 뜨거워지면, 지붕아래 아무 그늘에나 누워있곤 했다.
몇 년 전 여름 아주 더웠던 어느 날, 필자는 붉은 개미들이 지붕에 있는 것을 발견했다. 몇 마리가 아니라, 정말 너무너무 많았다. 필자는 개미들을 따라서 굴뚝 벽 벽돌의 갈라진 틈으로 갔다. 굴뚝에 있는 갈라진 틈은 바로 그 개미들이 살고 있는 곳처럼 보였다. 조금 더 살펴보았더니 개미들이 무작위로 움직이는 것이 아니라, 굴뚝과 내 찻잔 위에 떨어진 설탕 조각 사이를 거의 직선으로 움직이고 있는 것이었다. 이 부지런한 생명체들은 설탕 조각을 입에 물어 운반하고 있는 반면 굴뚝에서 돌아오는 개미들은 모두 입에 아무것도 물지 않았다. 내가 여기서 놀란 것은 개미들이 먹이가 있는 곳과 그들의 서식지 사이에 가장 짧은 경로를 발견했다는 사실이다.
특히 더웠던 어느날 오후, 아이들은 호스를 들고 서로에게 물을 뿌리면서 옥상 이곳 저곳을 뛰어다니고 있었다. 내가 아이들에게 일렬로 먹이를 운반하고 있는 개미들(이 개미들은 내가 일부러 옥상에 떨어뜨린 설탕조각으로 가고있는 중)에게 너무 가까이 가지 말라고 경고하기 전에 이미 커다란 물 웅덩이가 개미들의 이동 경로 한 가운데에 바로 생겨버렸다. 그 웅덩이는 개미들에게 멋진(?) 원형의 장애물을 선사했다. 개미들은 웅덩이 주위로 두 개의 경로를 만들었는데, 하나는 다른 것보다 훨씬 길었다. 몇 분이 지나자 개미들은 이 경로의 길이를 계산해냈다. 이 사실이 그리 놀라운 사실은 아니었지만 정말 놀라운 것은 개미들이 웅덩이 주위의 가장 짧은 경로를 알아서 계산했다는 것이다.
그런 일이 있었던 아주 더웠던 여름, 필자는 개미들의 군집생활에 대해 몇 가지 연구를 했다. 여기서 우리가 알 수 있는 것은 각각의 개미들은 자신들의 세계(개미 군생)에서 자신들이 추구하는 목적을 전반적으로는 이해하고 있지 못하다. 그렇지만 각각의 개미는 지역적 규칙을 따르며, 이것은 동료 개미들로부터 오는 화학적인 단서에 기반을 두고 단순한 동작들을 계속해서 반복한다. 여기서 말하는 화학물질은 페로몬으로 알려져 있으며 모든 일개미들이 분비한다. 가장 진한 페로몬 농도를 가진 경로를 따라 간다는 것은 지역적 규칙이며 여기서 모든 일개미는 그 규칙을 준수한다. 여기서 우리는 어떻게 개미들이 먹이가 있는 가장 짧은 경로를 찾아낼 수 있는지 알 수 있는 것이다.
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참고 도서 |
개미의 행동을 보여주는 다른 복잡한 예는 이것 말고도 많다. 나무에 있는 개미 군생은 한 나무의 가지에서 다른 나무의 가지로 이주할 수 있는데 이 굉장한 작업은 나무와 나무 사이에 개미로 이루어진 다리를 놓음으로써 가능하다고 알려졌다.
이러한 개미의 행동 양식은 우두머리 계획자가 없음에도 불구하고 복잡하고 지성이 요구되는 작업이 이루어 질 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 행동 양식이 개미에게만 유일하게 볼 수 있는 것은 아니다. 단순한 단세포 곰팡이는 가혹한 환경에서도 생존할 수 있는 불가사의 하면서도 복잡한 행동 양식을 보여준다. 이와 같이 단순한 생물계에서 관찰되는 스스로 조직화하는 능력은 도시 연구, 소프트웨어 개발, 세포 생물학과 같은 다양한 분야에 적용되어왔다. 참고로 이 분야에서 참고할 수 있는 자료를 추천하자면 스티븐 존슨(Steven Johnson)의 『Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities and Software』를 꼽을 수 있다.
이 모든 것들이 과연 IP 라우팅과 무슨 관련이 있는가? IP 네트워크를 구성하는 작은 개체인 라우터는 지역적 규칙을 이용하여 작동한다. 집합적으로 네트워크에서 라우터들은 접속 실패와 정체와 같은 최악의 상황에 적응하면서 강건하고, 동적인 라우팅 기본 구조를 제공한다. 다시 말해 개미와 곰팡이의 생존 방식처럼 IP 라우팅도 최악의 상황에서 자신을 스스로 조직화 한다는 것이다.
동료 개미에게 보내는 화학적 입력에 근거하여 개미가 단순한 동작을 취하는 것처럼, 라우터도 이웃에 있는 라우터들로부터의 입력을 바탕으로 동작을 반복한다. 라우터의 동작은 OSPF나 RIP 같은 라우팅 프로토콜 명세에 자세히 설명되어 있다. 군집을 지휘하는 개미가 한 마리가 아닌 것처럼, 네트워크에서의 모든 경로를 통제하는 단일한 라우터는 없다.
현재 인기있는 IP 라운팅 프로토콜은 OSPF, BGP-4, RIP 등으로 이들은 네트워크에서 출발지와 도착지 양단간에 가장 짧은 경로를 찾으려는 시도를 하고 있는 라우팅 프로토콜이다. 최단 경로를 알아내려는 문제는 네트워크에 있는 각각의 링크에 정적인 비용을 매기고 네트워크에서 각각의 출발지와 도착지 양단 간의 전체적인 최소 비용을 갖는 경로를 찾음으로써 해결하고 있다.
이러한 프로토콜이 구현하는 대부분은 버퍼 과부하나 라우터 처리 지연으로 인한 정체 현상을 변수로 고려하지 않는다. 게다가 어떤 애플리케이션은 전송량을 최대화하는 경로를 선호하고, 반면에 어떤 것들은 지연시간을 최소화하는 경로를 선호한다. 이러한 라우팅 프로토콜들의 경우 각각의 애플리케이션에 대한 최적의 경로를 찾아주기는 어렵다. 따라서 기존 IP 라우팅 기법을 향상시키기 위해 다양한 노력들이 시도되고 있다. 보다 대담한 접근법중의 몇몇 것들은 위에서 설명한 개미의 행동양식과 같은 새로운 과학을 사용하는데 이것은 존슨의 "발생(Emergence)"이라고 불린다.
『IP Routing』은 현재 사용중인 라우팅 프로토콜(OSPF, BGP-4, RIP 등)을 다루는 책이다. 개미의 세계에 빗댄 필자의 유추가 현재 라우팅에 관심있는 학생들에게 도움이 되기를 바란다. 라우팅 프로토콜을 이해하는 가장 좋은 방법은 각 라우터가 실행하는 작고 간단한 행동들에 초점을 맞추는 것이다. 개미의 군집과 매우 유사하게 라우팅의 모든 작업도 이러한 지역적 규칙들에 의해 발생하기 때문이다.
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