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멈추면 안 된다

공장이 네트워크에 요구하는 것

학습 목표
  • 신뢰성과 가용성이 왜 별개의 요구인지 안다
  • PRP 와 HSR 이 무엇을 다르게 하는지 설명할 수 있다

24시간 도는 공장에서는 고칠 시간이 없습니다. 라인이 서면 그 시간만큼 만들지 못하고, 연속으로 도는 공정은 다시 세우고 올리는 데만 몇 시간이 듭니다.

수배전반이 줄지어 선 통로. 이 가운데 하나가 서면 그 아래 설비가 함께 멈춥니다 · 사진 Shameer Vayalakkad Hydrose · Pexels License

여기서 두 가지를 나눠야 합니다. 신뢰성은 잘 고장나지 않는 성질이고, 가용성은 고장이 나도 서비스가 이어지는 성질입니다. 아무리 튼튼하게 만들어도 케이블은 밟히고 스위치는 죽습니다. 그래서 공장은 신뢰성만 올리는 대신 이중화로 가용성을 확보합니다.

두 가지 이중화

PRP 와 HSR 이 값을 두 번 보내는 방식

PRP(Parallel Redundancy Protocol)는 같은 값을 두 개의 네트워크로 동시에 보냅니다. 받는 쪽은 먼저 온 것을 쓰고 나중 것을 버립니다. 한쪽이 끊겨도 다른 쪽 값이 이미 와 있으니 전환할 시간이 필요 없고, 대신 장비와 케이블이 두 벌 듭니다.

HSR(High-availability Seamless Redundancy)은 장비들을 고리 모양으로 잇고 값을 양쪽 방향으로 동시에 돌립니다. 고리 어디가 끊겨도 반대 방향으로 온 값이 도착합니다. 케이블이 덜 들지만 모든 장비가 HSR 을 지원해야 합니다.

둘의 공통점은 끊긴 뒤에 고치는 것이 아니라 끊길 것을 미리 두 번 보낸다는 점입니다. 사무실 네트워크의 이중화는 죽은 것을 알아채고 경로를 바꾸는 방식이라 전환에 시간이 걸리는데, 제어 주기가 1밀리초인 곳에서는 그 전환 시간이 곧 사고입니다.

공장 네트워크의 설계는 고장을 없애는 일이 아니라 고장이 나도 멈추지 않게 하는 일입니다.

용어