네트워크 상에는 다양한 패킷이 복잡하게 얽혀있다. 간단한 스파이웨어부터 복잡한 라우터 설정 에러까지 수백만 가지의 패킷이 혼재돼 문제를 야기한다. 이 같은 문제는 프로토콜 분석기를 활용해 해결할 수 있다. 프로토콜 분석기는 간단하거나 복잡한 패킷을 빠르게 측정, 분석, 검증해 비정상적인 패킷을 찾는 데 도움을 준다.



프로토콜 분석은 네트워크상에서 흐르는 실제 데이터를 수집/해석하는 과정을 말한다. 또한 네트워크 특징을 파악해 누가 사용하며, 어떤 것이 큰 대역폭인지 등을 알아내어 비정상적인 패킷을 찾아 문제를 해결할 수 있다.
이를 위해 사용되는 프로토콜 분석기는 일반적으로 네트워크를 지나다니는 패킷을 캡처하여 정밀하게 분석하는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 말한다. 하드웨어 프로토콜 분석기는 휴대용으로 필요한 모든 것이 장착된 형태를 띠며, 소프트웨어 분석기는 고정형 워크스테이션이나 노트북 PC에서 동작한다.
프로토콜 분석기는 통신 네트워크 프로토콜 분석기와 네트워크 패킷 분석기, 버스 분석기 등으로 나뉠 수 있다. 현재 프로토콜 분석기 시장은 약 1억 달러이며, 다양한 형태의 제품이 출시되고 있다. 국내 대표 계측기 3사의 프로토콜 분석기를 알아보겠다. 

애질런트, 낮은 레이어 데이터 관측
애질런트는 2012년 6월 모바일 기기용 인터페이스를 위한 차세대 MIPI D-PHY 프로토콜 분석기/엑서사이저 U4421A MIPI D-PHY을 발표했다. 이 프로토콜 분석 모듈은 연구 개발 및 제조 부문에서 MIPI D-PHY의 CSI-2(Camera Serial Interface)와 DSI(Display Serial Interface)에 대한 상세한 프로토콜 분석이 가능하다. 이 제품은 모바일 컴퓨팅 설계자의 광대역 요구에 따라 D-PHY로 4 레인 1.5 Gbps 옵션을 선택할 수 있다. 특히 ‘raw mode’를 제공해 프로토콜보다 낮은 레이어에서 데이터를 관측할 수 있다. raw mode는 파형이나 목록 형태로 표현되는 데이터를 관측해 패킷이 올바르게 해석되지 않은 이유를 정밀하게 분석해준다.
U4421A 엑서사이저/분석기는 2슬롯 또는 5슬롯 메인프레임에 장착되는 AXIe 기반 모듈로, 여러 메인프레임과 모듈을 결합해서 멀티버스 MIPI 시스템(DSI와 CSI-2 결합)을 살펴볼 수 있다. 또한 PCIe, DDR 및 HDMI 버스 분석을 비롯한 기타 AXIe 모듈과 결합할 수도 있다. 이 시스템은 다양한 케이블, 비아, 트레이스, 소켓 및 고밀도 헤더를 수용할 수 있는 많은 프로빙 옵션을 제공한다. 한편 U4421A MIPI D-PHY는 확장된 레인 및 메모리, 프로토콜 지원, 그리고 이미지 분석은 모두 옵션으로 제공되며, 추후 업그레이드가 가능하다.
텔레다인 르크로이, 저전력 USB 2.0 프로토콜 분석기
텔레다인 르크로이는 2012년 9월 저렴한 비용의 울트라 저전력 USB 2.0 프로토콜 분석기 Murcury T2를 출시했다. 기본 모델은 875달러로 하드웨어 트리거링과 풀 디바이스 클래스 디코딩을 포함하여 다양한 USB 2.0 디버그 애플리케이션을 제공한다. 또한 On-To-Go 사양과 마찬가지로 캡처의 손실 없이 고속으로 디버깅할 수 있다. 주목할 점은 실시간 하드웨어 속도 향상을 위해 설계 트리거를 포함한 중요 부분만 캡처할 수 있다. 메모리는 256 MB이며 레코딩 확장을 위한 스풀-투-디스크 캡처를 지원한다. 특히 CATC 추적 기능으로 전체 장치 클래스 디코딩 등의 전문적인 수준의 높은 성능을 나타낸다. 상위 모델은 1199 달러이며, 간헐적인 모퉁이 신호를 캡처하고 디버깅할 수 있도록 시스템을 7가지 레벨로 순차적으로 추가할 수 있다. 또한 문자 기반의 오토메이션과 post-process 검사 기능을 사용할 수 있다. Mercury T2는 보고서를 통해 버스 활용률과 측정, 에러 상황을 볼 수 있으며 디버깅과 가속 시간을 줄여 제품 개발 시간을 단축할 수 있도록 지원한다.

텍트로닉스, PCI Express용 로직 프로토콜 분석기
2011 Test & Measurement World 프로그램에서 Best in Test 상을 수상한 텍트로닉스의 TLA7SA00 시리즈 로직 프로토콜 분석기는 단일 툴로 프로토콜부터 물리적 분석까지 PCI Express 1.0/2.0/3.0에 대한 포괄적 테스트 솔루션이다. 이 솔루션은 TLA7SA16 및 TLA7SA08 로직 프로토콜 분석기 모듈, 버스 지원 소프트웨어, 프로브가 포함되어, PCIe 개발자들이 프로토콜 분석부터 물리적 계층까지 시스템 동작을 시간에 구애받지 않고 확인이 가능해 모호한 문제의 근본 원인을 디버그할 수 있다. 또한 소프트웨어가 통계 요약 정보 열람 시와 트랜잭션 및 요약 프로파일 창을 사용한 프로토콜 분석에서 뛰어난 정보 밀도를 제공한다. 특히 하드웨어 가속, OpenEYE, ScopePHY, FastSYNC 등의 하드웨어 기능으로 데이터에 빠른 액세스를 제공하며 테스트 시스템에 대한 신뢰 구축 기간을 단축할 수 있다.




현명한 선택
최근 다양한 기능을 탑재한 스코프도 출시되지만, 프로토콜 분석기의 수요는 꾸준히 지속되고 있다. 오랜 경력의 네트워크 엔지니어가 아니라면, 스코프를 사용해 네트워크상의 패킷 문제를 빠르게 처리하기란 쉽지 않기 때문이다. 따라서 프로토콜 분석기를 사용하지 않으면 빈번하게 발생하는 응용 프로그램 오류나 DDOS 공격, 봇 트래픽과 같은 보안 문제로 저하되는 네트워크 성능에 대처하기 어렵다. 이 같은 상황에 능동적으로 대처하기 위해 네트워크 성능을 정확하고 빠르게 디버깅하는 프로토콜 분석기는 필수 솔루션이라 할 수 있다.