링크 버짓 설계

링크 버짓은 네트워크에서 특정 링크나 경로에 할당된 최대 통신 용량을 의미한다. 이는 네트워크 자원을 효율적으로 관리하고, 다양한 트래픽 유형 간에 예측 가능한 성능을 보장하기 위한 핵심 설계 요소이다. 링크 버짓을 설정하는 주요 목적은 대역폭의 고갈을 방지하고, 혼잡을 사전에 제어하며, 중요한 애플리케이션에 일정 수준의 서비스 품질을 제공하는 데 있다.

링크 버짓 설계의 궁극적인 목적은 비용 효율성과 성능 요구사항 사이의 균형을 찾는 것이다. 물리적 용량을 초과하여 버짓을 설정하면 빈번한 패킷 손실과 지연을 초래하고, 지나치게 보수적으로 설정하면 자원 활용도가 낮아져 불필요한 비용 지출이 발생한다. 따라서 설계는 트래픽 프로파일 분석과 서비스 수준 협약을 기반으로 한다.

링크 버짓의 기본 단위는 일반적으로 비트每秒(bps)를 사용한다. 이는 초당 전송할 수 있는 데이터의 양을 나타내는 표준 단위이다. 실제 설계에서는 네트워크 용량에 따라 킬로비트每秒(Kbps), 메가비트每秒(Mbps), 기가비트每秒(Gbps) 등의 배수를 더 자주 사용한다. 버짓 계산은 단순한 물리적 대역폭의 합이 아닌, 유효 대역폭과 오버헤드를 고려하여 수행된다.

계산 방식은 크게 두 가지 접근법이 있다. 첫째는 피크 트래픽을 기준으로 하는 방법으로, 예상되는 최대 트래픽 부하를 수용할 수 있도록 버짓을 할당한다. 이는 서비스 품질을 보장하지만 대역폭 활용도가 낮아질 수 있다. 둘째는 평균 트래픽에 여유 계수를 곱하는 방법이다. 이는 과도한 프로비저닝을 방지하고 비용 효율성을 높이지만, 트래픽 폭주 시 성능 저하가 발생할 위험이 있다.

정확한 계산을 위해 다음과 같은 요소들을 공식에 반영해야 한다.

최종 필요한 링크 버짓(B)은 대략 B = D * (1+O) * C * (1+G) 공식으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 평균 80Mbps의 데이터(D)에 15%의 오버헤드(O), 0.7의 동시 계수(C), 20%의 성장 여유분(G)을 적용하면, B = 80 * 1.15 * 0.7 * 1.2 = 약 77.3 Mbps의 링크 버짓이 필요하다는 계산이 나온다. 이 수치는 이후 트래픽 프로파일 분석과 서비스 수준 협약 요구사항에 따라 조정된다.

트래픽 프로파일 분석은 링크 버짓 설계의 핵심적인 첫 단계이다. 이 과정은 네트워크를 통해 흐르는 데이터의 양, 방향, 패턴, 그리고 특성을 체계적으로 조사하고 문서화하는 것을 목표로 한다. 효과적인 분석 없이는 할당된 대역폭이 실제 수요를 충족하지 못하거나 과도하게 할당되어 자원이 낭비될 수 있다.

분석은 일반적으로 역사적 데이터를 기반으로 한다. 네트워크 관리 시스템(NMS)이나 플로우 데이터 수집 도구(예: NetFlow, sFlow, IPFIX)를 활용하여 일정 기간(예: 1개월, 1분기) 동안의 트래픽 패턴을 수집한다. 주요 분석 요소는 다음과 같다.

마지막으로, 분석된 트래픽 프로파일은 미래의 수요 예측에 활용된다. 비즈니스 성장 계획, 새로운 애플리케이션 도입, 사용자 수 증가와 같은 요소를 프로파일에 반영하여 향후 몇 년간의 대역폭 요구 사항을 추정한다. 이 예측치는 서비스 수준 협약(SLA)에서 정의된 지연, 지터, 패킷 손실률 등의 성능 목표를 달성하기 위해 필요한 링크 버짓의 크기를 결정하는 근거가 된다.

서비스 수준 협약(SLA)은 서비스 제공자와 고객 간에 합의된 서비스 품질에 대한 공식적인 약속이다. 링크 버짓 설계 시 SLA는 핵심적인 제약 조건이자 설계 목표가 된다. 설계자는 SLA에 명시된 성능 지표, 특히 대역폭, 지연 시간, 지터, 패킷 손실률 등을 충족시키기 위해 필요한 링크 용량을 계산하고 할당해야 한다.

SLA는 일반적으로 다음과 같은 요소를 포함하며, 각 요소는 링크 버짓 설계에 직접적인 영향을 미친다.

SLA 준수를 보장하기 위한 링크 버짓 설계는 단순히 평균 트래픽량을 수용하는 것을 넘어선다. 피크 시간대의 트래픽 부하, 예상치 못한 트래픽 폭증(버스트), 그리고 네트워크 장애 시의 트래픽 재라우팅 시나리오를 모두 고려해야 한다. 따라서 설계된 링크 버짓은 SLA에서 정의된 최악의 조건(예: 연간 최대 사용 시간대)에서도 모든 성능 요구사항을 만족시킬 수 있는 수준이어야 한다. 또한 SLA는 위반 시의 패널티 조항을 포함하는 경우가 많으므로, 경제적 비용 측면에서도 적정한 버짓 설계가 필수적이다.

상향식 설계는 네트워크의 가장 말단, 즉 엣지나 액세스 레이어에서 시작하여 상위 코어 레이어 방향으로 링크 버짓을 점진적으로 산정하고 집계하는 방식을 말한다. 이 방법은 실제 애플리케이션과 사용자로부터 발생하는 구체적인 트래픽 요구사항을 기반으로 설계를 시작한다는 특징을 가진다.

설계 과정은 일반적으로 다음 단계를 따른다. 먼저, 각 개별 사용자, 부서, 또는 특정 애플리케이션의 트래픽 프로파일을 조사한다. 여기에는 평균 및 최대 대역폭 사용량, 트래픽 발생 시간대, 프로토콜 유형 등의 데이터가 포함된다. 이후, 이러한 개별 요구사항들을 집약하여 액세스 스위치나 분배 레이어의 상향 링크에 필요한 대역폭을 계산한다. 이 과정은 네트워크 계층을 따라 상위로 반복되며, 최종적으로 코어 레이어의 백본 링크에 필요한 총 대역폭이 결정된다.

이 방식의 주요 장점은 실제 트래픽 수요에 매우 근접한 설계가 가능하다는 점이다. 불필요한 과다 설계를 방지하고 자원을 효율적으로 할당할 수 있어 비용 절감 효과가 있다. 또한, 특정 부서나 서비스의 세부적인 요구사항을 설계에 직접 반영할 수 있다. 그러나 단점으로는 미래의 성장이나 예상치 못한 트래픽 급증을 충분히 반영하지 못할 수 있으며, 네트워크 전반의 최적화보다는 부분 최적화에 머물 수 있다는 점이 지적된다.

따라서 상향식 설계는 기존 네트워크의 용량 증설이나 특정 서비스에 대한 세밀한 대역폭 보장이 필요한 경우, 또는 예산이 제한적인 환경에서 유용하게 적용된다.

하향식 설계는 네트워크의 최상위 수준 요구사항과 비즈니스 목표로부터 시작하여 세부적인 링크 용량을 도출하는 접근법이다. 이 방법은 먼저 전체 조직의 애플리케이션 및 서비스 요구사항을 식별하고, 이를 기반으로 필요한 총 대역폭을 추정한 후, 네트워크 계층 구조를 따라 하위 링크로 예산을 배분한다.

설계 과정은 일반적으로 다음 단계를 따른다.

1. 비즈니스 및 애플리케이션 요구사항 정의: 서비스 수준 협약(SLA)와 주요 애플리케이션(ERP, 화상 회의, 클라우드 서비스 등)의 트래픽 특성을 분석한다.

2. 집계 트래픽량 산정: 핵심 지점(예: 데이터 센터, 본사) 간의 총 필요 대역폭을 계산한다.

3. 네트워크 계층별 할당: 코어, 분산 계층, 액세스 계층으로 내려가며, 각 구간의 예상 트래픽 흐름과 홉(hop) 수를 고려하여 링크 버짓을 배분한다.

이 방식의 주요 장점은 비즈니스 전략과 네트워크 용량 계획을 직접적으로 연계시킬 수 있다는 점이다. 또한, 미래 성장을 위한 확장성과 새로운 서비스 도입을 초기 설계 단계에서 고려할 수 있다. 그러나 단점으로는 초기 설계 시 실제 세부 트래픽 패턴을 정확히 예측하기 어려워 과도하게 프로비저닝될 수 있으며, 하위 링크의 실제 이용률이 낮을 위험이 있다.

혼합 방식 설계는 상향식 설계와 하향식 설계의 장점을 결합한 접근법이다. 이 방식은 상향식 설계의 현실적인 트래픽 데이터 기반 계획과 하향식 설계의 전략적 목표 및 서비스 수준 협약(SLA) 준수를 동시에 달성하려는 목적을 가진다. 설계자는 먼저 하향식 접근으로 비즈니스 요구사항, 예상 성장률, 애플리케이션 우선순위를 바탕으로 초기 링크 버짓 틀을 마련한다. 이후 상향식 접근을 통해 네트워크 모니터링 도구로 수집한 실제 트래픽 프로파일, 피크 사용량, 대역폭 활용률 데이터를 분석하여 초기 틀을 검증하고 세부적으로 조정한다.

이 설계 방법의 핵심은 반복적인 정제 과정에 있다. 초기 하향식으로 설정한 버짓을 실제 운영 환경에 적용한 후, 상향식 분석을 통해 성능 지표를 지속적으로 모니터링한다. 관찰된 데이터와 설계 시 가정한 값 사이에 차이가 발생하면, 그 원인을 분석하고 버짓을 재조정한다. 예를 들어, 특정 애플리케이션의 실제 트래픽이 예상을 크게 상회할 경우, 해당 트래픽 클래스에 할당된 버짓을 증가시키거나 네트워크 토폴로지의 일부를 재구성할 수 있다.

혼합 방식의 장점은 유연성과 실용성에 있다. 순수한 하향식 설계만으로는 실제 트래픽 패턴을 간과할 위험이 있으며, 순수한 상향식 설계만으로는 장기적인 비즈니스 전략을 반영하기 어렵다. 혼합 방식은 이 두 가지 한계를 극복한다. 또한, 네트워크가 진화하고 요구사항이 변화함에 따라 설계를 지속적으로 개선할 수 있는 체계를 제공한다. 이는 특히 클라우드 컴퓨팅, SD-WAN 환경, 실시간 통신 서비스가 공존하는 현대의 복잡한 네트워크에서 효과적이다.

우선순위 기반 할당은 네트워크 내에서 서로 다른 유형의 트래픽에 링크 버짓을 차등적으로 배분하는 전략이다. 이 방식의 핵심 목적은 제한된 대역폭 자원을 가장 중요한 애플리케이션이나 서비스에 우선적으로 보장함으로써 전체적인 서비스 수준 협약을 충족시키는 데 있다. 일반적으로 음성 통화, 화상 회의, 핵심 업무 시스템과 같은 지연에 민감하거나 비즈니스 임팩트가 높은 트래픽이 최상위 우선순위를 부여받는다.

구현을 위해 트래픽은 사전에 정의된 정책에 따라 여러 개의 클래스나 큐로 분류된다. 각 클래스에는 보장 대역폭, 최대 대역폭 한도, 그리고 상대적 또는 절대적 우선순위가 할당된다. 네트워크 장비는 이러한 정책을 기반으로 패킷 스케줄링 알고리즘을 사용하여 전송 순서와 대역폭 사용량을 제어한다. 일반적인 할당 방식은 다음과 같은 표로 정리할 수 있다.

이 전략의 주요 장점은 네트워크 혼잡 상황에서도 핵심 서비스의 품질을 유지할 수 있다는 점이다. 그러나 설계가 복잡하고, 우선순위가 과도하게 많은 클래스로 세분화되면 관리 부담이 증가할 수 있다. 또한, 낮은 우선순위 트래픽이 장시간 자원을 배정받지 못하는 기아 현상이 발생하지 않도록 모니터링과 세심한 정책 조정이 필요하다. 효과적인 우선순위 기반 할당은 정기적인 트래픽 프로파일 분석을 통해 각 클래스에 할당된 버짓이 실제 필요와 부합하는지 지속적으로 검증해야 한다.

동적 대역폭 관리는 미리 고정된 대역폭 값을 할당하는 정적 방식과 달리, 네트워크의 실시간 트래픽 부하와 조건 변화에 따라 링크 버짓을 자동으로 조정하는 접근법이다. 이 방식의 핵심 목표는 네트워크 자원의 활용도를 극대화하면서도 서비스 수준 협약을 유지하는 것이다. 관리자는 최소 및 최대 대역폭 임계값을 설정하고, 시스템은 이 범위 내에서 실제 수요에 기반해 대역폭을 할당하거나 회수한다.

구현 메커니즘은 일반적으로 지속적인 모니터링과 피드백 루프에 의존한다. 네트워크 장비는 대역폭 사용률, 패킷 손실률, 지연 시간 등의 성능 지표를 수집한다. 이 데이터는 사전 정의된 정책과 알고리즘에 입력되어, 초과 사용된 링크에는 더 많은 자원을 할당하고, 사용률이 낮은 링크의 자원은 다른 용도로 전환하는 결정을 내린다. 예를 들어, 업무 시간에는 화상 회의 트래픽에 더 많은 대역폭을 할당했다가, 야간에는 데이터 백업 작업에 우선순위를 부여할 수 있다.

동적 관리를 위한 일반적인 기술과 정책은 다음과 같다.

이러한 방식은 특히 SD-WAN이나 클라우드 네트워킹과 같이 트래픽 패턴이 변동성이 크거나 예측하기 어려운 환경에서 효과적이다. 그러나 구현 복잡성과 동적 변경으로 인한 예측 가능성 감소가 도전 과제로 남아 있다. 따라서 효과적인 동적 관리를 위해서는 정교한 모니터링 체계와 변경 사항을 추적하고 분석할 수 있는 로깅 시스템이 필수적으로 동반되어야 한다.

네트워크 링크 버짓 설계의 효과성과 적절성을 평가하고 지속적으로 조정하기 위해서는 체계적인 성능 모니터링이 필수적이다. 이를 위해 다양한 네트워크 모니터링 도구와 프로토콜이 활용되어 대역폭 사용률, 지연 시간, 패킷 손실률, 트래픽 프로파일 변화 등 핵심 지표를 수집한다.

주요 지표 수집 도구는 수동적(passive) 수집과 능동적(active) 수집 방식으로 구분된다. 수동적 수집 도구는 실제 네트워크 트래픽을 직접 측정하며, SNMP(Simple Network Management Protocol)를 이용해 라우터나 스위치의 MIB(Management Information Base) 카운터에서 인터페이스 입출력 바이트 수, 오류 패킷 수 등을 폴링(polling)하거나, NetFlow, sFlow, IPFIX 같은 프로토콜을 통해 흐름(flow) 기반의 상세 트래픽 데이터를 수집한다. 능동적 수집 도구는 ICMP 핑(ping)이나 트레이스루트(traceroute), 또는 TWAMP(Two-Way Active Measurement Protocol) 같은 프로토콜을 사용해 네트워크에 테스트 패킷을 주입하여 종단 간 지연, 지터(jitter), 패킷 손실을 직접 측정한다.

수집된 지표는 중앙 집중형 네트워크 관리 시스템(NMS)이나 모니터링 플랫폼으로 전송되어 통합 분석된다. 이 플랫폼들은 데이터를 시각화하고, 사전 정의된 임계값을 기준으로 이상 징후를 탐지하여 관리자에게 알림을 제공한다. 또한, 장기적인 데이터를 기반으로 트래픽 증가 추세를 예측하여 버짓 재설계에 필요한 인사이트를 제공한다. 효과적인 모니터링을 위해서는 수집 주기, 데이터 보관 기간, 분석의 세분화 수준 등을 네트워크 규모와 요구사항에 맞게 설계해야 한다.

버짓 재조정 절차는 성능 모니터링을 통해 수집된 데이터를 바탕으로, 기존 링크 버짓 할당량을 실제 트래픽 패턴과 서비스 수준 협약 요구사항에 맞게 수정하는 체계적인 과정이다. 이 절차는 주기적인 검토와 특정 트리거에 의한 반응적 조정으로 구분된다. 주기적 재조정은 예를 들어 분기별 또는 연간 단위로 예정되어 있으며, 트래픽 프로파일의 장기적 변화 추세를 반영한다. 반면, 반응적 재조정은 모니터링 지표가 설정된 임계값을 지속적으로 위반하거나, 주요 네트워크 변경(예: 새로운 애플리케이션 도입, 대규모 사용자 증가)이 발생했을 때 즉시 시작된다.

재조정 절차의 첫 단계는 영향 분석이다. 현재 버짓 사용률, 패킷 손실률, 지연 시간, 대역폭 포화 상태 등의 데이터를 종합적으로 평가하여 문제의 원인과 범위를 규명한다. 이 분석은 특정 애플리케이션의 급증, 계절적 변동, 또는 비효율적인 초기 할당 등 다양한 요인을 밝혀낸다. 이후, 분석 결과를 바탕으로 새로운 버짓 값을 산정한다. 이때 향후 성장 여유분을 포함한 예측 트래픽을 고려하며, 우선순위 기반 할당 정책과 SLA를 준수하는 방향으로 조정안을 마련한다.

조정안의 실행은 단계적으로 이루어진다. 먼저, 변경 사항이 네트워크 전체에 미치는 영향을 시뮬레이션 도구를 통해 검증한다. 그다음, 비업무 시간대나 유지보수 창을 이용해 테스트 링크 또는 중요도가 낮은 서비스부터 순차적으로 적용한다. 모든 변경은 철저하게 문서화되어 변경 관리 시스템에 기록된다. 재조정 후에는 모니터링을 강화하여 새로 설정된 버짓의 효과를 확인하고, 필요시 미세 조정을 수행한다. 이 과정은 네트워크 자원의 효율성을 지속적으로 최적화하고 서비스 품질을 보장하는 순환 고리를 완성한다.

MPLS-TE(Traffic Engineering)는 네트워크 트래픽의 흐름을 제어하고 최적화하기 위해 설계된 기술이다. 여기서 링크 버짓 설계는 물리적 또는 논리적 링크에 할당할 수 있는 대역폭의 상한을 정의하는 핵심 요소로 작동한다. MPLS-TE는 IGP(Interior Gateway Protocol) 확장을 통해 네트워크 내 각 링크의 사용 가능한 대역폭을 광고하고, 이를 기반으로 CSPF(Constraint-Based Shortest Path First) 알고리즘을 이용해 명시적 경로를 계산한다.

링크 버짓은 MPLS-TE에서 두 가지 주요 형태로 관리된다. 하나는 물리적 인터페이스의 총 대역폭을 나타내는 링크의 물리적 용량(Physical Bandwidth)이고, 다른 하나는 TE 터널에 할당하기 위해 예약된 대역폭인 예약 가능 대역폭(Reservable Bandwidth)이다. 설계자는 일반적으로 예약 가능 대역폭을 물리적 용량보다 낮게 설정하여 제어 트래픽이나 우선순위가 높은 일반 트래픽을 위한 공간을 남겨둔다.

구현 시, 각 TE 터널은 필요한 대역폭 요구사항을 명시하며, 경로 설정 과정에서 CSPF는 요청된 대역폭을 현재 링크의 예약 가능 대역폭 내에서 사용 가능한지 확인한다. 만약 링크의 사용 가능한 대역폭이 요구사항을 충족하지 못하면, 해당 링크는 경로 계산에서 제외되고 다른 경로가 탐색된다. 이를 통해 네트워크의 혼잡을 사전에 방지하고 트래픽을 여러 경로에 분산시키는 부하 분산이 가능해진다.

또한 MPLS-TE는 링크 버짓을 기반으로 한 선점(Preemption) 메커니즘을 지원한다. 더 높은 우선순위를 가진 새로운 터널이 설정될 때, 필요한 대역폭이 부족하면 더 낮은 우선순위의 기존 터널을 선점하여 대역폭을 확보하고 경로를 재설정할 수 있다. 이는 중요한 트래픽에 대한 자원 보장을 용이하게 하지만, 설계 시 우선순위 정책과 선점으로 인한 서비스 중단 영향도를 신중히 고려해야 한다.

SD-WAN 환경에서 링크 버짓 설계는 물리적 회선의 대역폭을 단순히 분배하는 것을 넘어, 다양한 WAN 연결 경로(MPLS, 인터넷, LTE/5G 등)를 통합적으로 관리하고 최적화하는 데 중점을 둔다. 핵심 목표는 애플리케이션의 성능 요구사항을 충족하면서도 비용 효율성을 극대화하는 것이다. 이를 위해 SD-WAN 컨트롤러는 중앙에서 정책을 정의하고, 각 에지 장치는 실시간으로 링크 상태와 트래픽 프로파일을 모니터링하여 동적으로 트래픽을 가장 적합한 경로로 스티어링한다. 이 과정에서 각 물리적 및 논리적 링크에 할당된 버짓은 정책 기반 라우팅의 근간이 된다.

설계 방식은 일반적으로 애플리케이션 중심으로 이루어진다. 먼저 SLA에 따라 애플리케이션을 우선순위 그룹(예: 실시간 음성/화상, 중요 업무 시스템, 일반 웹 트래픽, 백업 트래픽)으로 분류한다. 각 그룹별로 필요한 최소 대역폭, 지연, 지터, 패킷 손실 허용치를 정의하고, 이를 바탕으로 각 WAN 링크 유형별로 버짓을 할당한다. 예를 들어, MPLS 링크에는 낮은 지연이 요구되는 실시간 트래픽의 버짓을 우선 할당하고, 저렴한 브로드밴드 인터넷 링크에는 일반 트래픽의 버짓을 주로 할당할 수 있다.

동적 대역폭 관리가 핵심 기능으로 작동한다. SD-WAN 에지 장치는 지속적으로 각 링크의 실질적 사용 가능 대역폭, 손실률, 지연을 측정한다. 주 링크의 성능이 저하되거나 버짓을 초과하면, 정책에 따라 트래픽을 보조 링크로 자동으로 전환하여 서비스 수준 협약을 유지한다. 또한, 시간대별 트래픽 패턴을 학습하여 예측 기반으로 버짓을 사전에 조정할 수도 있다. 이처럼 SD-WAN의 링크 버짓 설계는 고정적 할당이 아닌, 애플리케이션 성능과 네트워크 조건에 반응하는 유연하고 지능적인 자원 관리 체계를 구현한다.

네트워크 토폴로지는 물리적 또는 논리적 연결 구조를 의미하며, 링크 버짓 설계에 직접적인 영향을 미친다. 성형, 버스형, 링형, 메시형 등 다양한 토폴로지 각각은 대역폭 요구사항과 트래픽 흐름 패턴이 다르게 나타난다. 예를 들어, 모든 트래픽이 중앙 허브를 통과하는 성형 토폴로지에서는 핵심 링크에 집중된 대역폭 부하가 예상되므로 해당 링크의 버짓을 충분히 할당해야 한다. 반면, 메시 토폴로지에서는 여러 경로가 존재하여 트래픽이 분산되지만, 전체 네트워크에 필요한 총 대역폭 규모는 더 클 수 있다.

토폴로지의 계층적 구조도 중요한 고려사항이다. 코어, 디스트리뷰션, 액세스 레이어로 구성된 3계층 모델에서는 각 계층 간 상호 연결의 용량이 다르게 설계된다. 일반적으로 코어 레이어는 가장 높은 집중 트래픽을 처리해야 하므로 큰 버짓이 필요하며, 액세스 레이어는 상대적으로 작은 버짓으로 설계될 수 있다. 토폴로지의 물리적 거리와 전송 매체(광케이블, 동축 케이블, 무선 등)도 전송 지연과 실제 사용 가능 대역폭에 영향을 주어 버짓 계산에 반영되어야 한다.

또한, 토폴로지의 논리적 오버레이(예: VLAN, 터널링 기술)는 물리적 구조와 다른 트래픽 흐름을 만들어낸다. 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 환경에서는 논리적 토폴로지가 동적으로 변경될 수 있으므로, 링크 버짓 설계도 이에 유연하게 대응할 수 있는 동적 할당 메커니즘이 요구된다. 결국, 정확한 트래픽 프로파일을 기반으로 한 토폴로지 분석은 용량 계획의 핵심이며, 네트워크 확장이나 구조 변경 시에는 링크 버짓 설계를 재검토해야 한다.

네트워크 장애는 트래픽 폭증이나 물리적 링크 단절, 장비 고장 등 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다. 효과적인 링크 버짓 설계는 이러한 장애 상황에서도 핵심 서비스의 연속성을 보장하고 신속한 복구를 가능하게 하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 설계 단계부터 장애 조치와 복구 시간 목표를 명확히 정의하고, 예비 용량을 전략적으로 배치하는 것이 중요합니다.

주요 장애 대비 전략으로는 예비 경로에 대한 버짓 할당이 있습니다. 일반적으로 MPLS-TE나 SD-WAN과 같은 기술을 활용하여 기본 경로에 장애가 발생했을 때 트래픽이 자동으로 전환될 수 있는 대체 경로를 미리 설정합니다. 이때 대체 경로의 링크에도 충분한 예비 대역폭이 할당되어 있어야 실제 장애 시 서비스 수준 협약을 위반하지 않습니다. 설계자는 장애 시나리오를 시뮬레이션하여 각 경로에 필요한 최소 버짓을 계산하고, 전체 네트워크 용량에서 일정 비율을 예비 용량으로 유지하는 정책을 수립합니다.

복구 계획은 단순한 경로 전환을 넘어서, 장애 발생 후의 모니터링과 버짓의 동적 재조정까지 포함합니다. 장애로 인해 트래픽이 다른 경로로 집중되면 해당 링크의 버짓이 초과되어 혼잡이 발생할 수 있습니다. 따라서 실시간 성능 모니터링 도구를 통해 대역폭 사용률, 지연 시간, 패킷 손실율 등을 추적하고, 사전에 정의된 정책에 따라 우선순위가 낮은 트래픽의 대역폭을 일시적으로 제한하거나 버짓을 재분배하는 절차가 필요합니다. 이 과정은 자동화될수록 복구 시간을 단축시키는 데 유리합니다.

장애 대비 설계 시 고려해야 할 요소는 다음과 같이 정리할 수 있습니다.