ECN 협상은 성공해도 경로가 신호를 지울 수 있다

요약

연결에 성공한 Tranco 웹 서버 중 IPv4의 97.98%, IPv6의 99.97%가 ECN을 협상했다. 이는 종단점의 능력을 보여줄 뿐 전체 경로를 증명하지 않는다.
별도 경로 측정에서는 완료된 52,916,794개 trace 중 2,278,845개에서 ECN 비트가 지워진 흔적이 나왔다. 전체 4.3%, IPv4 6.7%, IPv6 3.9%다.

TCP 핸드셰이크에서 ECN을 협상했어도, 경로 중간의 장비가 혼잡 표시를 지울 수 있다. Danesh Zeynali가 RIPE 93에서 발표한 연구는 “ECN 지원”이라는 한 줄짜리 지표를 세 부분으로 나눈다. 서버 협상, 경로에서의 비트 보존, 관측된 트래픽의 실제 사용이다.

ECN은 패킷을 버리기 전에 라우터가 IP 헤더에 혼잡을 표시하도록 한다. 수신 측은 그 표시를 송신 측으로 돌려보내고, 송신 측은 전송 속도를 낮출 수 있다. L4S도 이 연결고리에 기대고 있다. 핸드셰이크 성공은 양쪽 종단점이 기능을 협상했다는 뜻이다. 중간의 모든 라우터와 장비가 표시를 보존한다는 뜻은 아니다.

연구팀은 여러 대륙에 둔 일곱 개 측정 지점에서 능동 측정을 했다. 접속에 성공한 Tranco 웹 서버 중 IPv4의 97.98%, IPv6의 99.97%가 ECN을 협상했다. 다음 검사에서는 다른 결과가 나왔다. 협상 이후에도 시험 대상 IPv4 서버의 3.26%가 IP 계층의 기본 ECN 응답 검사에 실패했고, Tranco IPv6 수치는 0.06%였다. 이 결과는 측정한 웹 서버 표본에 관한 것이며 인터넷 전체 서버 목록은 아니다.

연구자들은 이어 경로에서 ECN 비트가 유지되는지 검사했다. 대상 목록에 IPv4 trace 13,159,671건과 IPv6 trace 64,383,648건을 보냈고, 목적지까지 도달한 것은 각각 8,407,316건과 44,509,478건이었다. 완료된 52,916,794건 중 2,278,845건에서 적어도 한 번 비트가 지워졌다. IPv4에서 더 자주 관측됐고, 가장 흔한 변경은 ECN 비트를 00으로 초기화하는 것이었다.

단위는 사용자나 애플리케이션 장애가 아니라 trace다. 변경 지점을 가려내려면 이웃한 두 홉이 모두 응답해야 했다. 응답하지 않는 장비가 있으면 위치를 확정할 수 없다. 서버 핸드셰이크 검사와 경로 검사도 서로 별개의 실험이라, 하나의 연결을 SYN부터 애플리케이션 응답까지 추적한 결과는 아니다.

수동 측정은 실제 사용을 살폈다. 2007년부터 2025년 7월까지 MAWI 월간 표본에서, 2017년 이후 성공적인 TCP 핸드셰이크를 거친 흐름의 약 3.8%가 ECN을 협상했다. 데이터가 많은 흐름일수록 ECN이 더 자주 나타났다. 2021년 8월부터 2025년 8월까지 M-Lab 시험에서는 모바일 네트워크의 ECN 협상률이 거의 두 배로 올랐지만, IP 계층 ECT 신호는 그 속도를 따라가지 못했다. 특히 모바일 경로에서 간격이 컸다. 조사한 ISP와 모바일 네트워크에서는 IPv6의 ECT 성공률이 더 높았다.

따라서 “ECN 활성”은 세 결과를 한 칸에 넣는 표시다. 이 연구는 기능 지원과 신호 전달을 측정했지만 사용자가 체감하는 지연이나 처리량은 측정하지 않았다. 그 연결을 확인해야 도입 비용과 운영 효과를 비교할 수 있다.