IT Life

[Technology Inside] 네트워크의 혁신 ‘SDN’

2014. 1. 6. 10:42


'Technology Inside'는 IT업계에 종사하시는 분들에게 최근의 IT트렌드와 각 분야별 IT기술의 특징과 전망을 소개하는 칼럼입니다. 이 콘텐츠를 통해서 IT분야에 대한 식견을 넓히는 기회가 되시기 바랍니다.

 

지난 수십 년간 대부분 네트워크는 클라이언트-서버 애플리케이션에 최적화된 트리 구조와 특정 업체의 독점으로 인한 폐쇄적인 산업구조를 고수해왔습니다. 하지만 최근에 확산되고 있는 시장 환경의 변화는 기존 네트워크 아키텍처의 한계를 명확하게 드러내고 있습니다. 


 시장 환경의 변화

- 스마트 기기와 빅데이터 시대 도래로 인한 네트워크 트래픽 폭증

- 데이터센터 트래픽 패턴 변화 (클라이언트/서버 → 다양한 서버/DB)

- 클라우드와 가상화의 확대로 인한 네트워크 복잡성 증가

- 인터넷 서비스의 다양성 및 규모 확대


     기존 네트워크 구조의 특징 및 문제점

 구분

 특징

 문제점

 네트워크 구조

 하드웨어, 소프트웨어 일체형

 성능 제약으로 인한 소프트웨어 기능 제약

 기술 제공

 폐쇄적 기술 제공

 벤더 종속적인 솔루션 구현

 표준 기술

 벤더별 독점 기술

 공정 경쟁 저하

 기술 주도

 벤더 경쟁에 의한 기술 주도

 사용자 요구 반영 안됨

 기술 혁신

 40여년간 정체된 기술

 시스템 발전 속도에 뒤처짐

 시스템간 연동

 제한적 연동 (독점프로토콜)

 별도 비용 발생

 시장 진입

 매우 높은 진입장벽

 국내 장비 업체 성장 제약

<출처:정보통신산업진흥원 ‘미래지향 SDN환경에서 국내네트워킹산업 경쟁력 확보를 위한 동향보고서’ (’12)>

 

이러한 기존 네트워크 구조의 한계성을 극복하고 새로운 환경의 변화에 유연하고 효과적으로 대응하기 위한 방안으로 혁신적인 네트워크 아키텍처인 SDN이 급부상하고 있습니다. SDN은 Software Defined Networking의 약자로, 기존 네트워크 장비에서 하드웨어 기능과 소프트웨어 기능을 분리하여 직접 프로그래밍을 지원하는 새로운 네트워크 아키텍처를 포괄하는 개념입니다.



SDN 개념: 기존 네트워크 장비와 비교

<출처: 정보통신산업진흥원 ‘미래지향 SDN환경에서 국내네트워킹산업 경쟁력확보를 위한 동향보고서’ (’12)>



SDN 아키텍처는 크게 3개의 계층(Layer)과 2개의 Interface로 구성됩니다.


 SDN 아키텍처: 3 Layer + 2 Interface

<출처: LG CNS 'SDN TF' + ONF White paper>

①Infrastructure Layer: Packet을 단순히 전달하는 계층
②Network Control Layer: 네트워크 구성 및 운영/제어를 총괄하는 계층
③Application Layer: 다양한 네트워크 서비스를 위한 응용 계층
④Southbound Interface: Infrastructure Layer의 포워딩 제어 및 정보 수집을 위한 인터페이스로 OpenFlow가 가장 대표적 프로토콜임
⑤Northbound Interface: 다른 Layer에 직/간접 제어를 위해 Application Layer에 제공되는 인터페이스로 현재는 대부분 Restful API를 사용함

 

그럼, SDN 아키텍처는 기존 네트워크의 한계를 극복하여 어떤 효과와 가치를 창출할 수 있을까요? 이는 향후 SDN 시장 활성화를 판가름하는 요소인 동시에 업계가 해결해야 할 가장 큰 과제가 될 것입니다. 따라서 최근까지 진행되고 있는 아래의 사례들을 통해 SDN 아키텍처의 미래를 개략적으로 전망하는 단서들을 찾아보고자 합니다.


(1) 네트워크 Utilization 향상: Google 『G-Scale』

개선 과제

- 대규모 네트워크에서의 구성 변경∙관리가 난해함

- 약 30~40% 수준의 네트워크 자원 활용성의 향상 필요

SDN 적용

- 10Gbit/s Switch 및 SDN Controller 기반의 중앙집중식 Traffic Engineering을 통해 네트워크 Utilization 향상

  (약30% → 90% 이상)


● Google G-Scale과 internet backbone scale

<출처:SDN at Google Opportunities for WAN Optimization>


(2) 네트워크 운영/증설 비용 절감: NIPPON Express 『Private Cloud Data Center』

개선 과제

- VM(Virtual Machine: 가상머신) 추가/이동 시 Manual Configuration

- 향후 서버 증설을 위한 초과가입

SDN 적용

- SDN Controller/Switch을 기반으로 Private Cloud Data Center을 구축하여 중앙 서버에서 네트워크 변경,

  Space 70% 축소, 전력소비 80% 절감, 네트워크 설정 비용 절감($75,000/yr), 장애처리시간 98% 단축


● NIPPON Express ‘Private Cloud Data Center’ 적용 개념도

<출처: OpenFlow Korea>


(3) 네트워크 부가 서비스 차별화: Verizon 『Premium CDN』 

개선 과제

- 네트워크 회선상태에 따라 고객에게 제공하는 콘텐츠 품질 변화

SDN 적용

- SDN Controller/Switch 자체 개발하여 적용

- 실시간으로 네트워크 회선상태를 점검하여 정체구간 발생시 중앙에서 경로 재설정

Application/User 등 대상을 식별하여 트래픽 경로 변경 및 정책적인 대역폭 보장

차별화된 고품질 QoS(Quality of Service) 기반의 콘텐츠 서비스 가능


● Verizon ‘Premium CDN’ 적용 개념도

<출처: OpenFlow Korea>

 

현재 많은 네트워크 사용자들이 개인의 필요에 의해 직접 연구에 나서고 있으며, 기존 네트워크 업체들 역시 생태계 형성과 솔루션 개발에 집중하고 있습니다. 따라서 앞으로 SDN 시장 발전 가능성은 점점 커질 것으로 예상됩니다.


 SDN 시장 전망 (IDC, 2012)

SDN 시장은 기존 인터넷 네트워크 시장과는 별도시장으로, ‘13년 2천억 규모에서 

‘16년 2조 규모의 시장으로 성장할 것으로 전망


특히 Global 네트워크 장비 업체 중심으로 형성되어 있던 높은 진입장벽이 점차 낮아지고 있습니다. 따라서 다양한 사업자들의 시장진입이 허용될 것으로 예측되며, 이에 따라 네트워크 시장의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 전망됩니다. 이러한 현상은 소수 독점업체 중심으로 통합되어있던 네트워크 사업의 가치사슬이 반도체, 네트워크 장비, 컨트롤러, 애플리케이션, 수요자 등의 계층별로 분화되고 있다는 점에서 두드러집니다. 이러한 환경 변화는 업체별 특화된 경쟁력을 바탕으로 다양한 협력∙제휴를 가속화하여, 네트워크 산업 내에서 새로운 생태계를 형성하는 요인이 될 것으로 생각됩니다.


물론 실제 대규모 네트워크 환경에서의 성능, 확장성, 유연성, 보안 등 해결해야 할 과제가 존재하며, 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 킬러 애플리케이션의 발굴과 검증에는 아직 기간이 소요될 것입니다.


글 | LG CNS 기술전략그룹 유기주 부책임연구원 (yookj@lgcns.com)



Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

댓글을 달아 주세요

위로