IP Transit Price⑴ : 95th percentile measurement

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• IP Transit의 요금은 전 세계적에서 대부분 95th percentile measurement를 사용함
• 95th percentile measurement는 ① 과금기간 내 5분 주기로 사용 트래픽 양을 기록
• ② 기록된 트래픽 양을 최솟값(1st)부터 최댓값(100th)으로 정렬
• ③ 95th에 위치한 값을 사용량으로 인정하여 과금(종량제)

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 Tier 1 ISP가 아닌 대부분의 ISP나 CP(CDN/OTT등)는 IP Transit과 Peering을 이용하여 IP 트래픽을 처리하게 됩니다. IP Transit은 사용한 트래픽 양 또는 계약된 트래픽 양에 따라 서비스 사용료를 지불하고, Peering은 Paid Peering을 제외하곤 무정산으로 트래픽을 전달하게 됩니다.

(IP Transit와 Peering에 대하여 친숙하지 않으신 분들께선 기존 글을 참고하시기 바랍니다.)

2021.08.07 - [피어링,BGP] - 피어링(Peering)과 트랜짓(Transit)이란?

피어링(Peering)과 트랜짓(Transit)이란?

 망접속료, 중계접속료, 직접접속료등 국내에서만 주로 사용되는 단어들을 뉴스에서 접해보신 분들이 많으실 텐데, 이번글에서는 전 세계에서 일반적으로 통용되는 IP Transit의 요금측정 방법에 대하여 살펴보고, 다음글에서는 기업 간 NDA로 묶여있어, 카더라 통신만 무성한 국내 요금과 해외 IP Transit 요금을 비교해 보겠습니다. (수많은 제약과 가설이 전제된 한계가 있지만, 해외 조사기관의 통계치를 참조하여, 해외 기업의 주장인 "국내 요금이 해외대비 10배~20배 비싸다."를 비공식적으로 비교, 검증해 보겠습니다.)

1. Internet Traffic Pattern

 인터넷 트래픽 패턴은 일반적으로 사람들의 행동양식과 동일합니다. 해당 지역의 새벽시간에 트래픽 최저치를 기록하고, 저녁 21시~01시에 최고치의 트래픽이 인터넷을 통해 처리됩니다.  주중과 휴일에 따른 패턴은 조금 다르고, 기업체와 가정에서 사용하는 인터넷 트래픽도 상이한 패턴을 보여줍니다. 모바일 기기와 고정된 PC의 패턴도 다를 것이라는 예측은 우리의 기대를 크게 벗어나지 않습니다. 인터넷 트래픽 패턴은 대부분 라우터/스위치에 snmp를 enable한 후 MRTG, RRDtool, netflow, jflow, sflow, cflowd, IPFIX등을 활용하여 기록하고 있습니다. 아래는 전 세계의 주요한 IX 중 하나인 DE-CIX Frankfurt의 트래픽 통계입니다.  해당 site에서 앞서 언급한 인터넷 트래픽 패턴을 확인해 볼 수 있습니다.

https://www.de-cix.net/en/locations/frankfurt/statistics

DE-CIX Frankfurt traffic statistics

<Fig.1 - internet traffic pattern 예>

2. IP Transit 트래픽 측정법 : 95th percentile measurement

 영문 wiki에선 아래와 같이 IP Transit 트래픽 측정법을 설명하고 있습니다. 

Burstable billing is a method of measuring bandwidth based on peak use. It allows usage to exceed a specified threshold for brief periods of time without the financial penalty of purchasing a higher committed information rate (CIR, or commitment) from an Internet service provider (ISP).

Most ISPs use a five-minute sampling and 95% usage when calculating usage.

https://en.wikipedia.org/wiki/Burstable_billing

Burstable billing - Wikipedia

 IP Transit 계약은 크게 2가지로 분류할 수 있을 것 같습니다.

① 고정 요금 : 1Gbps*N, 10Gbps*N, 100Gbps*N과 같이 월간 요금을 고정계약하여 사용 

② 최저 보장 사용량(committed information rate) + 초과분(burstable) 과금 : 최저 보장 사용량을 사전 계약하고 추가 사용분에 대하여 요율을 별도로 명기하여 사용

대부분, 후자 형태의 계약을 통해 IP Transit을 사용하는 것이 전 세계 표준입니다. (물론 우리나라는 인터넷 갈라파고스 답게, 전자의 경우가 많은 것으로 알고 있습니다. ) 사용예정인 트래픽 양 + CIR을 어느 정도로 설정하느냐에 따라 burstable 요율이 달라지게 되죠. 아무래도 ISP입장에선 1 Gbps 회선을 사용하는 고객과 100 Gbps*N 회선을 사용하는 고객의 burstable rate($OO/Mbps)는 상당히 많은 차이를 보일 것입니다.  

<Fig.2 - CIR + burstable>

 Fig.2에서 A, B, C는 CIR을 의미하고, ⓐ, ⓑ, ⓒ는 초과분(ISP마다 burstable, overage, incremental 등과 같이 다르게 호칭하기도 하지만 의미하는 바는 동일합니다.)을 나타냅니다. ISP입장에선 A < B << C의 트래픽 양 차이를 보이기에 요금조건도 C >> B > A 순으로 좋은 조건을 제시할 가능성이 높습니다. 즉 초과 사용분에 대한 요율은 Mbps당 ⓒ >>ⓑ > ⓐ 순으로  매력적인 가격을 제시할 것입니다. 따라서 사용자의 입장에선 다양한 CIR애 따른 total cost를 simulation 하여 ISP와 협상하여 계약하겠죠. 전체 트래픽이 크게 많지 않다면 CIR의 변동에 따른 bustable 요율은 변화가 없을 수도 있습니다. ISP입장에선 site 이원화 여부/트래픽 양(결국 revenue)/pipe의 크기(물리적 port 속도 - 1 Gbps or 10 Gbps or 100 Gbps)등을 감안하여 적정 가격을 제시하게 되죠.

 이러한 계약을 맺고 ISP와 고객 간엔 IP Transit을 제공/이용하게 되는데, 과금시 초과사용분에 대한 측정은 95th percentile measurement를 사용합니다.

<Fig.3 - 5분주기.traffic>

Fig.3에서 처럼, 전체 과금기간 내, 매 5분 단위로 처리된 트래픽 양[Mbps]을 기록합니다.

<Fig.4 95th percentile>

그러고 나서 과금기간 전체동안 5분 단위 별 처리된 트래픽 사용량을 최솟값부터 최댓값으로 재 정렬합니다. 이때, 최솟값을 1st위치로 최댓값을 100th위치로 놓았을 때, 95th 위치인 트래픽 사용량을 해당 과금기간의 사용량으로 결정하여 과금하게 됩니다.  예를 들어 CIR이 6 Tbps($600,000)이고 95th 트래픽이 13 Tbps, burstable rate이 $0.06/Mbps라면 해당월의 요금은 CIR : $600,000 {6 Tbps} + bustable : $0.06*(13 Tbps - 6 Tbps = 7 Tbps)=$420,000로 계산되어 $1,020,000이라고 할 수 있겠습니다.  30일 기준이면 5% 구간인 1.5일 즉 36시간 동안은 연결된 물리적 port의 최대치로 트래픽을 처리하여도 해당 트래픽은 과금되지 않습니다. 다만 과금에 사용되는 95th 트래픽량은 더 올라가게 됩니다. 그리고 paid peering의 경우에도 95th % 측정법으로 과금하게 됩니다.

 이상으로 IP Transit 과금 체계를 알아보았습니다. IP Transit 요금은 95th percentile measurement를 사용하여 종량제 과금에 적용하고 있고, 해당 측정방법은 5분 단위 트래픽 처리량 중 최솟값 기준 95th위치의 사용량으로 해당 과금기간(대부분 월) 요금을 계산한다고 정리하시면 됩니다. CIR과 burstable rate에 대한 개념도 같이 정리해 놓으시면 IP Transit 요금체계를 이해하는 데 무리가 없을 것입니다.

IP Transit 과금에 대한 한글 자료가 별로 없는 듯하여 정리해 보았습니다. 다음 글에서는 해외자료와 국내 신문기사를 활용하여, 국내요금과 해외 IP Transit요금을 간접적으로 비교해 보겠습니다.