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네트워크 환경하에서 이루어지는 패킷 교환은 그 작동 방식 특성 상 발생한 요청에 응답하는 과정을 취하고 있다. 이 과정은 일정 목적을 위한 패킷 교환이 발생할 경우 해당 플로우가 생성되고, 생성된 플로우는 교환이 종료될 시 그 역할을 다하여 더 이상 해당 플로우를 활용한 추가적인 통신은 이루어지지 않는다. 하지만, 오늘날 네트워크 서비스에는 소셜 미디어(Social media service)라고 하는 새로운 형태의 네트워크 서비스가 등장하였다[1]-[3]. 단순 웹사이트와 비교하여 소셜 미디어의 사용자들은 지금 당장 어떤 일을 하고 있는지, 누구를 만나는지 등 그 순간의 일과 사건을 소셜 미디어에 기록하기를 희망한다.

따라서 기존에 네트워크 서비스보다 훨씬 더 실시간적 응답과 정보의 갱신이 소셜 미디어에서 요구되는 것이다. 대표적으로 페이스북과 인스타그램은 단순 소셜 미디어 서비스에서 실시간 메시지 기능, 스트리밍 기능, 그리고 사용자들의 기호와 같은 빅 데이터의 수집 등 여러 가지 기능들이 추가되기 시작하였다[4]. 이렇게 추가된 기능들은 공통적인 특징이 존재한다. 해당 기능을 위하여 지속적으로 사용자와 통신이 요구된다는 점이다. 사용자와 지속적인 통신을 수행하려면 해당 트래픽이 계속해서 플로우 테이블(Flow table) 내에 잔류해야 한다. 즉, 기존의 트래픽 동향과 달리 플로우 테이블에 잔류하여 지속적으로 통신을 수행하는 트래픽의 형태를 취한다고 추측할 수 있다.

인터넷 전체 트래픽 중 모바일 웹사이트 트래픽의 비중은 지속해서 증가하고 있다. 2019년 4분기부터 2020년 3분기까지 모바일 트래픽의 비중은 50 % 미만으로 하락한 적이 없으며 이를 통해 네트워크 트래픽의 주류는 모바일로 이전되어가는 양상이라고 이해해도 무방하다[5]. 이런 모바일 트래픽 내에서도 변화가 발생하였다. 미래창조과학부는 17년 2월 15일에 16년 12월 무선통신 트래픽을 콘텐츠 유형별로 분석한 결과 동영상 스트리밍 및 소셜 미디어 서비스가 각각 56.1%와 16.5%의 비중을 차지했다고 발표하였다[6]. 해당 비중은 3년 전 수치인 45.1%와 13.1%에 비교하여 큰 증가를 보였다. 이런 증가 추세는 2020년 이후에도 지속되고 있다. 이를 통해 우리는 무선, 즉 모바일 트래픽 내에서 동영상 및 소셜 미디어와 같은 스트리밍 서비스는 초기부터 상당한 비중을 차지하였고, 그 차지하는 비중은 현재까지도 증가 추세를 보이는 것을 확인할 수 있다. 이를 정리하면 해당 서비스들로 인하여 발생하는 주기성 트래픽을 보다 중점적으로 다뤄야 할 필요성을 시사한다.

앞에서 제시한 분석을 기반으로 본 논문에서는 페이스북과 인스타그램과 같이 소셜 미디어 서비스에서 기능을 제공하기 위한 트래픽의 패턴을 분석하고 해당 플로우의 주기성 여부를 확인한다. 이를 통해 본 연구는 네트워크 서비스 발달에 따른 데이터 통신 교환 방식의 변화를 확인한다. 이를 위한 논문의 구성은 다음과 같다. 2장에서는 트래픽 분석과 관련된 관련 연구를 살펴보고 3장에서는 소셜 미디어 서비스의 트래픽 수집 및 분석. 4장에서는 분석 내용을 토대로 결론을 맺는다.

인터넷을 통해 보다 효과적으로 서비스를 제공해 주기 위해서는 인터넷을 통해 전달되는 트래픽의 패턴을 분석하고 이에 맞추어 효율적으로 네트워크 자원을 활용하고 사용자의 서비스 품질을 만족시키는 방법을 제공해야 한다. 이를 위해 인터넷 트래픽 분류와 분석에 대한 연구는 인터넷이 활발해진 1990년대 이후부터 지금까지 꾸준히 진행되고 있다[7]-[13].

2000년대 이전 인터넷 서비스에 있어 웹 서비스, 비디오 서비스 등 다양한 서비스는 각자의 목적에 따라 구분되는 것이 통상적이었으나 오늘 날 웹 서비스는 이러한 서비스들을 통합하여 지칭하는 방향으로 발전하였다. 이는 특정 목적에 따라 용도가 국한된서비스들이 제공되었기 때문이며 오늘날 이 서비스들이 웹 서비스로 통합되어 지칭되는 것은 이제 한 서비스에서 다양한 종류의 기능을 혼합해 활용하기 때문이다. 시대의 흐름에 따라 웹 서비스가 지칭하는 내용은 변화되었지만 네트워크의 변화 및 발전 양상을 파악하는데 있어 웹서비스 트래픽 분석은 지금까지도 효과적인 방법으로 활용되고 있다[14]-[20].

초기 웹 서비스는 연결 안정성과 대역폭의 한계성 등 다양한 기술 한계점이 존재하였다. 이는 데이터 스트리밍 교환 방식 자체는 초기부터 존재하였지만 크게 활성화 될 수 없었던 요인이다. 시간이 흐르며 인터넷 서비스의 사용량 증대와 함께 기술 발전이 수반되었다. 사용자들의 실시간 대응 서비스에 대한 요구 상승과 한층 진보된 네트워크 환경이 어우러져 비디오 스트리밍 서비스, 음성 서비스 등 다양한 실시간 대응 멀티미디어 서비스들이 통합된 웹 서비스를 제공하기 시작하였다[21]-[25]. 웹 서비스 중 사용량이 활발하게 증가한 소셜 미디어 서비스에 대한 분석이 진행되었으며 이는 해당 서비스의 다양한 방향에서의 연구를 유도하였으며 그 중 ISP(Internet Service Provider)단에서 소셜 미디어 서비스의 대한 영향 파악과 특징 분석이 진행되었다[26].

본 논문에서는 웹 서비스 전반적인 형태와 특징에 대한 분석 수행에서 더 나아가 소셜 미디어 서비스 의 발전으로 인한 데이터 통신 교환 방식의 변화를 조명하고 그 특성을 분석한다. 이를 위해 현재 활발히 사용되고 있는 소셜 미디어 서비스 중 페이스북과 인스타그램 서비스에 대한 인터넷 트래픽을 직접 수집하고 이를 분석한다.

기존 인터넷 네트워크 및 웹서비스는 그 기술적 한계로 인하여 일괄적 요청 처리 방식으로 구성되었다. 오늘날 통신 기술의 발전은 그러한 한계를 극복함에 따라 네트워크 환경이 실시간 교환 및 데이터 스트리밍 교환 방식에 가능성을 제시하였다. 단순 멀티미디어 스트리밍 서비스뿐만이 아닌 소셜 미디어 서비스 등 다양한 방식에 스트리밍을 통한 실시간 데이터 교환 방식을 채택하기 시작하였다. 본 연구를 통해 실제 소셜 미디어 서비스에서 지속적인 통신 교환을 수행하기 위한 주기성 플로우의 존재를 확인하였으며 이는 곧 주기성 플로우를 통한 데이터 스트리밍 교환 방식이 보다 그 비율이 증가할 수 있음을 시사한다.

주기성 플로우의 비율 상승은 기존의 플로우 테이블 관리 방안에 있어 주기성 플로우의 효율적 유지 및 비효율적 자원 배분의 문제를 제시하게 된다. 전술한 일괄 요청 방식에 적합하게 설계된 네트워크 환경이 기술의 발전으로 인하여 변화하고 있기 때문이다. 실제로 네트워크 기술 발전으로 인하여 등장한 새로운 네트워크 환경 중 SDN(Software Defined Networking)[27]에서는 패킷을 플로우 단위로 관리하며 해당 플로우는 스위치의 한정된 메모리 용량 내에서 관리한다. 플로우 테이블의 교체 횟수와 제어기의 부하를 줄이는 것은 SDN의 성능을 향상시키는 중요한 요소가 된다[28]. 이러한 요소와 합쳐져 향후 데이터 스트리밍 교환 방식의 비율이 상승한 인터넷 네트워크 환경에서는 해당 스트리밍 데이터 플로우에 보다 적합한 플로우 테이블 교환 기법의 제안이 요구된다.

이를 위한 향후 연구에서는 ISP 단에서의 트래픽 수집을 통해 주기성 플로우 존재 여부의 교차검증 및 그 형태와 특징에 있어 차이가 발생하는지를 확인한다. 또한, 해당 내용을 종합하여 주기성 플로우 및 데이터 스트리밍 교환 방식에 보다 적합한 플로우 테이블 관리 기법을 연구한다.