통신망이 끊겨도 데이터는 쌓인다 | 군 정보체계의 저장·재전송·동기화 원리

통신망이 끊어졌다고 해서 현장의 모든 활동이 멈추는 것은 아니다. 함정의 레이더는 주변 표적을 계속 탐지하고, 항공기는 자신의 위치와 임무 상태를 갱신한다. 지휘통제체계도 연결이 허용하는 범위에서 새로운 정보를 처리한다. 그런데 그동안 생성된 자료는 어디에 남을까.

앞선 글에서는 통신 경로 이중화와 회복탄력성을 다뤘다. 통신장비와 경로가 복구되어도 끊어진 시간 동안 만들어진 정보까지 자동으로 제자리를 찾지는 않는다. 함정 한쪽에만 남은 보고가 있을 수 있고, 이미 바뀐 항적 위치가 늦게 전달될 수도 있다.

통신이 살아난 뒤 저장된 정보를 무조건 오래된 순서대로 보내는 것이 정답은 아니다. 오래된 위치 정보와 반드시 보존해야 하는 기록은 가치가 다르기 때문이다. 이번 글에서는 데이터를 남기는 장소와 방법, 재전송 순서, 오래된 정보의 판별, 정보체계 간 동기화를 차례로 살펴본다. 이 과정에서 통신 기술의 문제는 C4I의 데이터 관리 문제로 이어진다.

한줄 요약
통신이 회복되어도 그동안 쌓인 정보가 자동으로 최신 상태가 되지는 않는다. 저장·재전송뿐 아니라 중복 제거, 생성 시각 확인, 정보의 우선순위와 동기화 규칙이 함께 필요하다.

연결이 끊겨도 현장의 정보는 계속 바뀐다

통신 장애를 설명할 때 흔히 떠올리는 장면은 화면에 나타난 빨간 경고 표시다. 하지만 실제 업무에서는 경고 표시보다 그 사이에 무슨 일이 있었는지가 더 중요할 수 있다. 함정 A와 지휘시설 B가 서로 통신하지 못하는 동안 A는 계속 자료를 수집하고 B도 다른 경로로 보고를 받는다. 양쪽의 상황자료가 다른 방향으로 변화하는 셈이다.

예를 들어 A는 오전 10시 01분에 항적 하나를 관측하고, 10시 03분에는 위치가 달라졌음을 확인했다고 하자. 통신이 10시 04분에 복구되었다면 B가 궁금한 것은 10시 01분의 기록 자체만이 아니다. 최신 위치와 그 위치가 언제 관측됐는지, 이전 보고와 동일한 대상인지가 함께 필요하다. 이 시간은 원리를 설명하기 위한 가상 사례다.

문서 파일은 늦게 전달되어도 유효한 경우가 많다. 반면 실시간 위치와 상태를 나타내는 정보는 몇 분만 지나도 판단 가치가 크게 낮아질 수 있다. 그래서 모든 미전송 데이터를 같은 방식으로 다룰 수는 없다.

보내지 못한 데이터를 먼저 저장할 수 있어야 한다

가장 기본적인 대책은 연결이 없을 때 정보를 없애지 않고 일정한 저장 공간에 보관하는 것이다. 데이터를 생산하는 장비나 프로그램은 전달할 메시지를 대기열에 쌓아 두었다가 전송 조건이 갖춰졌을 때 내보낼 수 있다. 저장과 전송이 분리되면 통신이 일시적으로 끊겨도 정보 생산을 멈추지 않아도 된다.

이때 저장 공간의 크기와 보존 기간은 무한하지 않다. 장애가 길어질수록 대기열이 늘어난다. 새 자료를 보관하려고 오래된 자료를 지워야 하는 경우도 생긴다. 어떤 자료를 먼저 전송하고 어떤 자료의 보존을 포기할지 결정하려면 메시지의 중요도, 생성 시각, 유효기간 같은 기준이 필요하다.

지연·단절 허용 네트워킹(DTN)은 이러한 환경을 위해 발전한 네트워크 설계 접근이다. RFC 4838은 연결이 항상 존재한다는 가정을 완화하고, 메시지를 저장한 뒤 다음 연결 기회에 전달하는 구조를 설명한다. 2022년 제정된 RFC 9171의 번들 프로토콜은 간헐적인 연결이나 큰 지연이 있는 환경에서 정보를 운반하는 표준 방식 가운데 하나다. 다만 DTN을 설명한다고 해서 모든 군 통신체계가 이 프로토콜을 그대로 사용한다는 뜻은 아니다.

같은 보고가 두 번 도착하면 두 개의 사건이 될까

전송이 실패한 듯 보일 때 발신 측은 메시지를 다시 보낼 수 있다. 그러나 앞선 메시지가 실제로 전달됐고 확인 응답만 도착하지 않은 경우도 있다. 수신자는 동일한 보고를 두 번 받을 수 있다는 뜻이다.

단순한 열람용 기록이라면 중복 표시를 피하는 정도로 끝날 수 있다. 하지만 자료가 도착할 때마다 새로운 항적을 생성하거나 동일 명령을 반복 실행한다면 문제가 커진다. 재전송 기능만 추가해서는 충분하지 않은 이유다.

그래서 메시지에는 발신 주체, 고유 식별자, 생성 시각이나 순번처럼 중복과 순서를 판단할 단서가 필요하다. 수신 측도 이미 처리한 메시지를 알아보고 재처리 여부를 결정해야 한다. 이러한 중복 방지의 구체적인 구현은 체계의 업무와 데이터 모델에 따라 달라진다.

또 다른 어려움은 도착 순서다. 나중에 생성된 갱신 정보가 먼저 오고, 이전 정보가 뒤늦게 도착할 수 있다. 수신 순서대로 최신 항적을 덮어쓰면 오히려 과거 위치로 되돌아갈 수 있다.

복구 직후의 화면이 반드시 최신 상황은 아니다

실시간 화면에 정보를 표시하려면 적어도 세 가지 시간을 구별할 필요가 있다. 센서가 실제로 관측한 시각, 정보체계가 그 자료를 가공하거나 기록한 시각, 다른 체계가 수신한 시각이다. 서로 다른 시간을 모두 하나의 “최종 갱신”으로 표시하면 오래된 관측이 새 정보처럼 보일 수 있다.

수신 측에는 이미 더 새로운 자료가 있을 수도 있다. 이때 오래된 메시지를 버릴 것인지, 이력으로 보존할 것인지, 다른 관측값과 비교할 것인지는 정보의 종류에 따라 정해야 한다. 무조건 마지막에 도착한 데이터가 옳다는 규칙은 안전하지 않다.

서로 다른 장비의 시계도 완벽하게 맞지 않을 수 있다. 기록 시각이 중요한 체계에서는 시각 동기화, 시각 오차 관리와 정보 출처를 함께 고려해야 한다. 현장 자료에 표시된 시간 숫자 하나를 그대로 신뢰하기보다 그 숫자가 무엇을 뜻하는지 먼저 구별해야 한다.

다시 연결되면 무엇부터 보낼 것인가

통신이 복구되었다고 저장된 메시지를 모두 순서 없이 밀어 넣는 것은 바람직하지 않다. 링크의 전송 용량이 작거나 다시 끊길 위험이 있다면 대기열이 오히려 혼잡을 만들 수 있다. 긴급히 필요한 현재 상태와 기록 보존이 필요한 과거 이력은 처리 순서가 다를 수 있다.

예를 들어 시급한 경보나 현재 상태를 먼저 전송하면서 오래된 관측 이력을 뒤따라 보내는 정책을 검토할 수 있다. 그렇다고 오래된 자료가 무조건 불필요한 것도 아니다. 사후 분석과 사건의 경과를 복원하는 데는 시간순 기록이 필요하다. 자료의 목적에 따라 현재 운용에 필요한 정보와 이력용 데이터를 구분할 수 있어야 한다.

복구 처리에는 수신 확인, 누락 범위 확인, 중복 제거와 최신 상태 반영이 함께 포함된다. 실제 시스템에서는 모든 데이터를 통째로 재전송하는 대신 변경된 부분이나 확인되지 않은 항목만 교환하는 구조를 설계하기도 한다. 이때 어떤 메시지가 정상 전달되었고 업무 처리까지 끝났는지 구분하는 것도 중요하다.

통신 복원과 상황 복원은 서로 다른 완료 조건이다

통신장비의 표시등이 정상으로 바뀌면 기술자는 우선 연결 복구를 확인한다. 그러나 정보체계 운영자는 한 가지를 더 확인해야 한다. 양쪽에서 서로 다르게 변한 정보가 아직 남아 있는지, 중요한 보고가 누락되지 않았는지, 오래된 데이터가 현재 상태를 덮어쓰지 않았는지 살펴봐야 한다.

이를 구분하지 않으면 “망은 살아 있는데 상황판은 서로 다르다”는 상태가 생긴다. 하드웨어 장애를 수리하는 일과 분산된 정보의 신뢰성을 회복하는 일은 업무 책임과 판단 기준도 다르다.

실제 전술정보체계에서는 정보의 생성, 수신, 저장, 융합, 전시까지 여러 단계가 이어진다. 각 단계의 지연을 모두 통신망 탓으로 돌릴 수 없는 이유이기도 하다. 센서가 만든 자료가 화면에 도달하기까지 어디에서 지연과 불일치가 발생했는지 분리해서 보는 시각이 필요하다.

짧은 생각
정보체계의 신뢰성을 판단할 때 통신이 연결되는 순간만 확인한다면 절반만 본 셈이다. 현장에서 필요한 것은 재연결 자체가 아니라 서로 다른 곳에서 생산된 정보가 다시 같은 의미를 갖도록 복원되는 과정이다. 특히 작전 판단에 사용하는 자료라면 전송 성공 여부와 정보의 최신성·출처를 따로 확인해야 한다고 생각한다.

통신이 끊어졌다 돌아오는 상황을 살펴보면, 같은 보고라도 생성 시각과 수신 시각이 다를 수 있다는 점이 드러난다. 다음 글에서는 여러 센서와 정보체계가 서로 다른 자료를 보고할 때 어떤 기준으로 하나의 상황을 구성하는지 살펴볼 예정이다.

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앞선 글에서는 통신 경로 이중화와 회복탄력성을 다뤘다. 이번 글은 통신 단절 중 생성된 정보가 연결 복구 후 어떻게 처리되는지 살펴본다.

 

군 통신망이 끊어져도 연결을 유지하는 방법 | 통신 경로 이중화와 회복탄력성

 

참고자료

• IETF RFC 4838 — Delay-Tolerant Networking Architecture: 단절 환경에서 저장과 전달을 분리하는 구조 설명.
• IETF RFC 9171 — Bundle Protocol Version 7: 연결이 불규칙한 환경을 위한 번들 프로토콜 규격.