faspTM

엔터테인먼트 콘텐츠의 제작, 관리 및 제공에 이용되는 디지털 미디어부터 과학 연구에 사용되는 게놈 염기 서열 데이터에 이르기까지 거의 모든 업계에 걸쳐 구조화되지 않은 데이터가 폭발적으로 증가하면서  글로벌 규모로 대량 디지털 데이터를 빠르고 안정적으로 전달하는 일이 비즈니스 성공의 열쇠가 되고 있습니다. 개인과 팀은 어디에 있던지 하루에도 수 테라바이트의 데이터 세트를 배포, 공유 및 교환하면서 협력해야 하기 때문에 대용량 데이터의 고속 이동이 요구되고 있습니다. 그러나 1970년대에 개발된 인터넷의 기본 전송 프로토콜인 TCP는 이러한 트렌드에 부합하는 변화를 따라가지 못하고 있습니다. 최신 고대역폭 네트워크를 완벽하게 활용하지 못하는 TCP는 오늘날의 대용량 데이터 애플리케이션이 요구하는 조건과는 거리가 멉니다. TCP를 “가속화”하려는 시도는 약간의 개선만을 실현하며 핵심 프로토콜의 근본적 설계 한계는 극복하지 못합니다.

Aspera의 특허 획득 fasp™ 전송 기술은 FTP 및 HTTP 등 기존의 TCP 기반 파일 전송 기술의 근본적 한계를 극복하는 혁신적 소프트웨어입니다. 그 결과 fasp 전송은 FTP/HTTP보다 수백배 더 빠른 속도를 실현하고 파일 크기, 전송 거리 또는 위성을 통한 전송, 무선 및 불안정한 장거리 국제 링크 등 네트워크 상태에 관계 없이 정확한 전달 시간을 보장합니다.  fasp는 또한 대역폭 사용 현황을 명확하게 보여주고 전송 속도 및 다른 네트워크 트래픽과의 대역폭 공유를 우수하게 관리합니다. 보안 엔드포인트 인증, 실시간 데이터 암호화 및 무결성 확인 등의 보안 기능도 완벽하게 포함되어 있습니다.

TCP의 해결 문제

전송 제어 프로토콜(TCP)은 지연과 패킷 손실이 낮은 네트워크에 구축했을 때 신뢰할 수 있는 데이터 전달을 제공하지만 일반적 장거리 WAN에서와 같이 패킷 손실과 지연이 큰 경우 빠르게 불안정해지고 속도도 느려집니다. 대역폭을 추가해도 유효 처리 속도에는 변화가 없습니다. 파일 전송 속도는 개선되지 않고 값비싼 대역폭은 제대로 활용되지 못합니다.

처리 속도 병목 현상의 원인은 발신자가 수신자에게 보내진 각 데이터 패킷에 대해 확인을 요구하는 TCP의 플로우 속도 컨트롤 메커니즘 때문입니다. 네트워크 지연이나 패킷 손실이 심하여 확인이 제 때 되돌아오지 않는 경우 발신자는 발신 속도가 너무 빨라 수신자가 이를 처리하지 못하는 것으로 가정하고 처리 속도를 크게 줄이고 속도를 천천히 회복합니다. 그 결과 전송 속도가 멈추다시피 느려지고 최신 고대역폭 WAN 파이프의 활용도가 크게 떨어집니다.

FASP 솔루션

TCP와 대조적으로 fasp™의 처리 속도는 네트워크 지연과 관계가 없으며 대륙간 WAN 및 위성, Wi-Fi 또는 셀룰러 연결에서 발생하는 심각한 패킷 손실에도 큰 영향을 받지 않습니다. 그 결과 전송 시간이 표준 FTP보다 수백배 더 빠르고 네트워크 상태에 관계 없이 투명하게 예측할 수 있습니다.

이러한 성능을 실현하기 위해 fasp는 TCP의 속도 컨트롤 및 신뢰성 커플링을 따르지 않고 혼잡 방지 기능을 그대로 유지하면서 전송 속도를 최대화하는 독자적 특허 획득 접근 방식에 따라 이상적 효율성과 완벽한 대역폭 활용도를 실현합니다.

이점

최대 전송 속도

fasp는 네트워크 상태나 거리에 관계 없이 소스 디스크에서 대상 디스크로 어떤 네트워크에서도 최대 속도로 대량의 데이터 세트를 전송할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, RTT가 1초이고 패킷 손실이 5%인 기가비트 WAN에서 fasp는 RAID-0을 포함한 하이엔드 PC에서 700-800 Mbps의 파일 전송 속도를 실현하고 일반 PC에서 400-500 Mbps의 전송 속도를 실현합니다. 개수가 많은 저용량 파일도 하나의 대용량 파일을 전송할 때 처럼 효과적으로 전송됩니다. 구현도 매우 간편하며 높은 속도 또는 높은 동시성을 유지하기 위해 특수하거나 강력한 하드웨어가 필요하지 않습니다.

가용 대역폭의 완벽한 활용

전송 속도를 크게 개선시키는 외에도 fasp는 가용 대역폭을 완벽하게 활용하고 기존 인프라 사용을 최대화하며 TCP 기반 프로토콜에도 도움이 되지 않을 수 있는 값비싼 업그레이드 필요성을 없앨 수 있습니다.

표준 TCP 트래픽과의 "페어 플레이" 구성

fasp는 가용 대역폭을 남김 없이 사용할 수 있지만 표준 TCP 트래픽과의 정확한 균등 대역폭 분배를 위해 속도를 떨어트리고 다시 자동으로 속도를 높여 미사용 대역폭을 완벽하게 이용하는 인텔리전트 적응형 전송 속도 컨트롤 메커니즘도 포함하고 있습니다. 이를 통해 fasp가 미사용 대역폭을 사용하도록 하면서 이메일, 웹 및 비즈니스 애플리케이션과 같은 업무 핵심적 TCP 트래픽이 정상적으로 작동하도록 보장할 수 있습니다.

탁월한 대역폭 컨트롤

특허를 획득한 속도 콘트롤을 통해 전송 속도와 대역폭 공유를 대단히 동적으로 컨트롤할 수 있어, 애플리케이션과 최종 사용자가 네트워크 QoS의 지원 없이 실시간으로 개별 대역폭의 우선 순위, 전송 속도 및 완료 시간을 사전 설정하고 변경할 수 있습니다.

철통 보안

fasp 프로토콜은 전송 속도를 저해하지 않는 포괄적 보안 모델도 포함하고 있습니다. 개방 표준 암호화에 기반을 둔 이 프로토콜은 SSH 엔드포인트 인증, 실시간 데이터 암호화(수신자 쪽에서 암호화된 파일을 저장하는 옵션 포함) 및 중간 유출, 재생 및 UDP 서비스 거부 공격으로부터 안전하게 보호하는 데이터 무결성 확인 기능을 제공합니다.

TCP 병목 현상

전송 제어 프로토콜(TCP)은 이상적 조건에서는 데이터를 안정적으로 전달하지만 근본적 처리 속도 한계를 가지고 있으며 장거리 WAN에서 패킷 손실과 지연이 증가할수록 이러한 한계는 더욱 분명하고 심각하게 나타납니다(아래 그림 1 참조). 대역폭을 추가해도 유효 처리 속도에는 변화가 없습니다. 파일 전송 속도는 개선되지 않고 값비싼 대역폭은 제대로 활용되지 못합니다.

그림 1
장거리 WAN에서 일반적으로 네트워크 지연과 패킷 손실이 증가하면서 나타나는 TCP 성능 변화

처리 속도에 병목 현상을 일으키는 원인은 데이터 플로우 속도를 조절하기 위해 TCP가 사용하는 메커니즘 때문입니다. TCP 발신자는 추가 데이터를 보내기 위해 TCP 수신자로부터 모든 패킷에 대한 확인을 요구합니다. 확인이 없을 경우 발신자는 네트워크 용량이 초과된 것으로 가정하여 불필요하게 천천히 속도를 회복하는 나머지 최신 고대역폭 파이프를 완전하게 활용하지 못하는 심각한 혼잡 방지 모드로 전환해서 데이터 플로우 속도를 대폭적으로 줄입니다. TCP는 작은 지연의 변화나 네트워크 오류에도 혼잡 방지 모드로 전환할 수 있습니다. 표준 TCP는 패킷 손실의 근본적 원인을 구분하지 못하기 때문에 파일 전송 속도를 크게 감소하는 결과를 가져옵니다.

결과

TCP가 자체 유도하는 병목 현상으로 인해 특히 장거리 네트워크에서 전송 속도가 실망스러운 수준으로 감소하고 전송 시간을 예측하기 어려워지며 값비싼 가용 대역폭의 활용도가 심각하게 떨어집니다. 실용성이 없는 수준은 아니지만 대량 데이터의 전송 속도가 느리고 불안정합니다. 기가비트 이더넷에서 1퍼센트 패킷 손실의 극히 일부의 손실만 발생해도 LAN에서 TCP의 최대 처리 속도는 고작 50 Mbps에 불과합니다(대역폭 활용도 5%). 90ms의 지연과 1%의 패킷 손실이 발생하는 링크를 통해 미국을 횡단하는 FTP 전송의 최대 이론적 속도 제한은 가용 대역폭에 관계 없이 1.7 Mbps입니다. 지연과 손실이 큰 대륙간 링크나 위성 네트워크에서는 유효 처리 속도가 가용 대역폭의 0.1% ~ 10% 수준에 머무를 수 있습니다. 일반적인 글로벌 링크(3%/150ms)에서 최대 TCP 처리 속도는 500-600 Kbps까지 떨어져 10 Mbps 링크의 5% 밖에 활용하지 못합니다.

저조한 대역폭 활용과 비정상적 전송 속도의 변동은 전달 시간의 불확실성과 전송 실패로 이어져 업무 핵심적인 기한을 놓치는 결과를 가져오고 전송 관리와 이중화를 위해 추가 비용이 들어가게 됩니다. TCP 가속 장치는 감속 및 복구 속도를 조정하여 이상적 조건에서 처리 속도를 개선할 수 있지만 TCP 기반 파일 전송의 근본적 한계를 극복하지는 못합니다.

TCP의 보안 및 모니터링도 디지털 자산의 보안에 관해 현재 기업들이 우려하는 문제를 해결하기에 충분하지 않습니다. FTP는 콘텐츠 기밀 보호나 조작 방지를 위해 외부 보안 메커니즘에 의존하는 경우가 많으며 모니터링 또는 청구 목적으로 네트워크 성능 정보와 전송 통계를 얻을 수 없습니다.

TCP와 달리 fasp™의 처리 속도는 네트워크 지연과 완벽하게 독립되어 있으며 극단적 패킷 소실이 발생하더라도 확실한 안정성을 유지합니다. 아래 그림 2에 나타낸 것처럼 fasp™의 전송 시간은 네트워크 상태에 관계 없이 최대 수준에 도달하며 (표준 FTP와 비교하여 최대 1,000배) 예측 가능성이 높습니다. 최대 전송 속도는 엔드포인트 컴퓨터의 리소스(일반적으로, 디스크 처리 속도)에 의해서만 제한됩니다.


그림 2
네트워크 지연과 패킷 손실을 증가시키며 1Gbps WAN 링크에서 측정한 fasp와 TCP의 성능 비교

ASPERA 장점

fasp는 TCP의 비효율적 손실 및 오류 처리와 이로 인한 비정상적 전송 속도의 변동을 없애주는 혁신적 접근 방식으로 애플리케이션 계층의 신뢰성을 높이는 새로운 대량 데이터 전송 프로토콜입니다. 100% 신뢰성을 보장하기 위해 fasp는 채널에서 실제 패킷 손실을 정확하게 확인하고 재전송하는 독자적이고 이론적으로 입증된 최적 메커니즘을 구현합니다. 10% 패킷 손실에서 fasp는 1% 미만의 중복 데이터 오버헤드만 발생시키며 90% 대역폭 사용률을 달성합니다.

단순한 멀티 스트림 TCP 접근 방식과 대조적으로 fasp™는 단일 스트림으로 이상적 효율성을 실현하며 시스템 리소스를 고갈시키거나 네트워크에 과부하를 초래하지 않습니다. 단순화된 UDP 데이터 블래스터와 달리 fasp는 이상적 대역폭 효율성을 유지하며 중복 데이터로 네트워크에 과부하를 초래하거나 표준 TCP 애플리케이션에 대한 액세스를 거부하지 않습니다.

fasp에는 새로운 파일 스트리밍 기법이 도입되어 많은 수의 저용량 파일을 전송하는 경우에도 동일하게 이상적 효율을 제공합니다. 예를 들어, 155 Mbps의 유효 전송 속도로 미국에서 뉴질랜드로 천 개의 2MB 파일을 전송할 수 있어 OC-3 회선의 최대 속도를 유지합니다.

자동 적응형 속도 컨트롤

TCP는 간단한 링크에서도 전송 속도를 자체적으로 제한하는 반면 fasp™는 사용되지 않는 대역폭을 찾아내어 활용함으로써 속도를 향상시킵니다(그림 1). 네트워크가 점차 혼잡해지면 fasp™가 속도를 줄여 TCP 트래픽을 수용하고 여러 TCP 플로우와 링크를 동등하게 공유합니다(그림 2). 이러한 접근 방식은 표준 TCP 또는 “가속화된” 또는 "고속" TCP에 사용되는 플로우 컨트롤 알고리즘과 비교하여 근본적인 이점을 가지고 있습니다.

  • 손실에 민감하지 않습니다. 내재적 채널 손실에는 영향을 받지 않으면서 실제 정체에만 대응합니다.
  • TCP 공유. 링크가 혼잡할 때 다른 트래픽을 빼앗아오지 않고 TCP에 우호적인 속도에서 빠르게 안정화됩니다.
  • 완벽하게 효율적. 지연 및 패킷 손실에 관계 없이 남는 대역폭을 활용하여 성능을 높입니다.
  • 안정적. 가용 대역폭에 기준을 맞추고 변동 없이 "평탄하게" 실행됩니다.

완벽한 보안

fasp™ 프로토콜은 전송 속도를 저해하지 않으면서 내장된 완벽한 보안을 제공합니다. 개방 표준 암호화에만 기반을 두고 있는 이 보안 모델은 SSH 인증, 전송 데이터의 기밀 유지를 위한 강력한 암호화(AES-128)를 이용한 실시간 데이터 암호화 및 데이터 블록 단위의 무결성 확인으로 구성되어 중간 유출 또는 익명 UDP 공격으로부터 안전을 보장합니다. 이 전송 방식은 모든 지원 운영체제 사이에서 기본적 파일 시스템 액세스 컨트롤 특성을 보존하며 매우 효율적입니다. 암호화가 사용된 상태에서도 fasp™는 단일 프로세서 시스템이나 노트북 컴퓨터에서 100-200 Mbps의 WAN 파일 전송 속도를 유지하며 듀얼 프로세서 또는 듀오 코어 워크스테이션에서는 200-500 Mbps 이상의 속도를 실현합니다.

 

그림 3 (fasp™와 TCP 비교: 효율성)

fasp™ 플로우는 링크 용량을 목표 속도로 하여 시작되고(9.95 Mbps) 안정적으로 유지됩니다. TCP 플로우는 120초 후 증가하기 시작하여 TCP의 자체 제한 속도인 2.3 Mbps에서 안정화됩니다. fasp™는 TCP 트래픽의 유무를 감지하고 이 트래픽이 있으면 즉각 자체 속도를 줄여 TCP를 방해하지 않으면서 남아 있는 가용 대역폭(7.7 Mbps)을 사용합니다. fasp™가 2분 후 전송을 마치면 TCP가 거의 같은 속도로 계속 전송합니다.

 

그림 4 (fasp™와 TCP 비교: 공정성)

하나의 fasp™ 플로우(fasp 1)가 링크 용량(1.97 Mbps)에서 시작되고 첫 TCP 플로우가 2분 후에 시작될 때까지 목표 속도에서 안정적으로 작동합니다. fasp™ 1은 TCP 1을 감지하고 즉시 속도를 줄여 1 Mbps에서 링크를 공정하게 공유합니다. 2분이 더 지나면 두 번째 TCP 플로우가 시작됩니다. 이제 fasp™ 1, TCP 1 및 TCP 2 모두 660 kbps에서 링크 대역폭을 공정하게 공유합니다. 2분 후, 두 번째 fasp™ 플로우가 1.97 Mbps의 목표 속도에서 시작됩니다. fasp™ 2는 목표 속도로 상승하지만 즉시 다른 플로우가 있음을 감지하고 다른 플로우와 비례 배분되도록 속도를 하향 조정하여 다른 플로우와 링크를 공정하게 공유합니다. 이제 4개의 플로우 모두 500 kbps에서 작동합니다. 테스트의 나머지 부분에서는 2분마다 하나의 플로우가 종료됩니다. 각 플로우가 존재하는 상태에서 다른 플로우는 링크 대역폭을 공정하게 비례 배분합니다. fasp™ 플로우는 모든 간격에서 자연적 TCP 속도에 기준을 맞추어 TCP와 공정하게 공유하면서 안정성을 크게 높이고 변동을 줄입니다.


fasp 전송 기술은 파일 크기, 거리 및 네트워크 상태에 관계 없이 모든 파일의 글로벌 교환을 지원하는 Aspera 소프트웨어 제품군에서 핵심적 역할을 합니다. 이 기술은 Aspera의 포괄적 SDK 및 API 세트를 이용하여 어떠한 데스크톱, 웹 또는 모바일 애플리케이션에도 내장할 수 있습니다. 이 전송 기술은 경쟁 전송 기술을 앞서는 다양한 핵심적 이점을 제공합니다.

최대 속도와 신뢰성

fasp는 기존의 WAN 인프라 및 상용 하드웨어를 활용하여 FTP 및 HTTP에 비해 수백배 빠른 속도를 실현합니다. 네트워크 상태나 거리에 관계 없이 모든 네트워크에서 모든 크기의 데이터 세트를 최대 속도로 전송할 수 있습니다. 갯수가 많은 작은 용량의 파일도 하나의 대용량 파일을 전송할 때 처럼 효과적으로 전송됩니다. 오류가 잦고 동작을 예측하기 어려운 TCP와 달리 fasp는 전송 시간과 100% 신뢰성을 보장합니다.

fasp는 또한 스트리밍 미디어와 같은 점진적 형태의 전송도 완벽하게 지원합니다. 전송 속도가 네트워크 혼잡이나 거리에 의해 저하되지 않으므로 수신 데이터가 부드럽게 즉각적으로 처리됩니다.

탁월한 대역폭 컨트롤

fasp에는 대역폭 사용 알고리즘이 포함되어 있어 대역폭 용량을 빠르게 자동으로 감지하므로 다른 트래픽을 방해하지 않으면서 대역폭을 완벽하게 활용할 수 있습니다. fasp는 실시간 구성 가능한 대역폭 공유 정책을 지원하므로 사용자는 개별 전송 속도와 완료 시간을 사전 설정하고 변경할 수 있습니다.

완벽한 보안

fasp는 사용자 인증, 데이터 암호화 및 데이터 무결성 확인을 위해 개방 표준 암호화 기술을 사용하여 업무 핵심적 디지털 자산의 보안을 완벽하게 보장합니다.

소프트웨어 전용

fasp는 상용 하드웨어에서 수정되지 않은 표준 IP를 통해 실행되는 소프트웨어 전용 애플리케이션 프로토콜입니다. 이 기술은 다양한 운영체제(서버, 데스크톱, 모바일 및 클라우드 플랫폼)에서 실행되며 파일 전송 엔드포인트에서 운영체제나 드라이버 설치를 변경할 필요가 없고 새로운 가정용 기기나 네트워크 변경도 필요하지 않습니다.

견고

fasp는 종합적인 전송 진행 보고와 상세 성능 통계를 제공하여 실시간 모니터링 및 보고서 작성과 사용자 지정 전송 전, 후 프로세싱을 지원합니다. 또한, 중간에 끊어진 전송을 자동으로 다시 시작하거나 실패한 전송을 재시도하여 100% 신뢰성을 보장합니다.

유연하고 개방된 아키텍처

fasp는 모든 주요 운영체제 및 클라우드 플랫폼 사이에서 상호 운용 가능한 파일 및 디렉터리 전송을 지원하며 완벽한 최신 소프트웨어 API를 제공합니다.

“Aspera의 기술은 훨씬 빠른 전송 속도를 제공하여 오류의 여지를 줄일 뿐만 아니라 포괄적인 보안 및 데이터 검증 방식도 포함하고 있어 손상의 가능성이 크게 줄어듭니다. 그 뿐 아니라, 적응형 대역폭 컨트롤 덕분에 매우 효율적으로 동시 전송을 실행할 수 있어 엄격한 기한을 지킬 수 있습니다.”Jonathan Humphrey, Codemasters, IT 이사