개선과제 보고서
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- 경철 간
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1 SK 텔레콤의 SDDC 구축및운영 SK 텔레콤종합기술원 주석원매니저 2015 년 6 월 KRnet
2 발표순서 1. ICT 환경변화동향 2. All IT Network 진화방향및구성요소 - Cloud-RAN/Core, SDDC - E2E Orchestration & Virtual Network - Media, IoT 3. SKT의 SDDC 추진전략 - Management Platform (T-ROS) - Software-Defined Networking - Mobile PaaS Platform 4. Summary 1
3 1. ICT 환경변화동향 Global 경쟁환경 Telcos N/W Device Vendors UX SNS Media Content Health Wearable Commerce Payment IoT LBS Health Cloud Big Data Hadoop Media Content Enterprise Solution Platform Players Intelligence Commerce Device Robot Media Content Health N/W SoC UX Video LBS Cloud Big Data Hadoop Device SNS Search 2
4 1. ICT 환경변화동향 ICT Mega Trend 시장, 기술, 환경변화에따라 N/W, IT, Media, IoT 영역에새로운 Paradigm Shift 발생 N/W Mega Trend Media MARKET Cloud / Data Market Hyper-Connected Global Media Service IT TECHNOLOGY Cloud, Big Data, Artificial Intelligence N/W & IT Convergence S/W Defined Everything ENVIRONMENT Energy Security & Safety Wellness IoT/Home 3
5 1. ICT 환경변화동향 ICT 기술진화 1980 년대 1990 년대 2000 년대 2010 년대 2020 년대 1G 2G 3G 4G 5G 주요 Analog Digital(CDMA), LTE(OFDMA), 1000 배빠른통신방식 기술 Circuit Packet All-IP 시대 All-IT N/W Infra 로진화 인프라, 단말 통신사 Ecosystem 주도 (Motorola, Qualcomm, 삼성, Nokia, Ericsson 등과의협력 ) OTT/Device 업체 Ecosystem 주도 (Apple/Google/ 삼성중심, 중국업체도약 ) N/W & IT Convergence IT Player 의 N/W 시장진입 다양한 IoT 단말보편화 IT 기술 고성능 H/W 및 Proprietary S/W 중심 Cloud, Open Source S/W, 범용 H/W 중심으로이동 Software-Defined Everything Big Data, AI 등 S/W 중심의 지능형 IT 기술진화 4
6 2. All IT Network 진화방향 All IT Network 으로의진화과정 2G/3G N/W All-IP N/W All-IT N/W IP IP All-IP All-IT 가상화로통합 Mobile Network WCDMA CDMA 3G PS 망 2G/3G CS 망 3G 데이터망 2G/3G 음성망 LTE LTE EPC 망 3G CS 4G LTE EPC 범용 H/W, 오픈소스 S/W, N/W 기술발전 Cloud RAN Cloud Core SDDC Data Center Silo Data Center Cloud Data Center Hyper-Scale Data Center RAN: Radio Access Network, SDCC: Software Defined Data Center 5
7 2. All IT Network 진화방향 Legacy Network 의한계 Legacy N/W 구성 Legacy N/W 의이슈 Mobile N/W, Media, IoT Media RAN Core IoT N/W 분산된 N/W 자원, 운영복잡도 신규서비스개발 / 수용의시간소요 RU RU EPC IMS DPI PCRF IT Silo 형태의분산된 IT 자원및데이터 시스템용량확장 / 성능개선제약 N/W Functions 제조사 OS CPU, ASIC, DSP N/W Functions 제조사 OS CPU, Storage Cloud Media 대용량 Media Traffic 수용부담 Mobile Media 의품질이슈 IT 인프라 NAT Firewall DNS ADC Server Silo #1 IoT/Home 신규서비스개발 / 수용의시간소요 Internet NAT Firewall DNS ADC Server Silo #2 Sensor/Device 의높은투자단가 RU: Radio Unit, RAN: Radio Access N/W, EPC: Evolved Packet Core, IMS: IP Multimedia Subsystem, DPI: Deep Packet Inspection, PCRF: Policy and Charging Rules Function, NAT: N/W Address Translation, DNS: Domain Name Server, ADC: Application Delivery Controller 6
8 2. All IT Network 진화방향 Network 진화요구사항 ICT 환경변화의시사점 진화요구사항 1) Biz Enabling Platform Hyper Connected 시대에서 다양한 Vertical 영역에서 ICT 기반 New Biz 발생 S/W 기반진화된 Cloud Infra 위에, IoT, Big Data 등사업영역별요구사항에맞는 N/W 및 Biz Platform 제공 2) Guaranteed & Intelligent Service 서비스別특성에맞는 최적의사용자경험제공 N/W 및 IT 통합인프라에서최적의 Media 서비스 QoE 보장 Web 속도향상및 Context-Aware, Personalized 등 Intelligent Service 제공 IT 기술발전에의한 서비스인프라지능화 / 효율화 3) Smart Infra Operation Commodity H/W, 오픈 S/W 활용으로 TCO 절감하고, 가상화 Infra 의 E2E Mgmt. 및 Analytics 기반 Operation Quality 달성 SDDC: Software Defined Data Center, PaaS: Platform as a Service 7
9 2. All IT Network 진화방향 To-be Network Image 통합된 All-IT 인프라위에다양한 Vertical Service 가운영되는구조 All-IT N/W 구성 Service Architecture SDDC RU Cloud Mobile N/W Unified Transport Enterprise Logistics RU Cloud Media Home N/W Operational Intelligence IoT Media Gateway Sensor N/W Logistics Farm Virtualized Beacon Stadium Home Programmable Intelligent RU: Radio Unit, RAN: Radio Access N/W, SDDC: Software Defined Data Center 8
10 2. All IT Network 구성요소 Cloud RAN & Core Edge (Radio Access Network) 및 Core Network 의 Cloud Platform 화 Architecture 핵심솔루션 C-RAN (Cloud-RAN) Mobile Device 인접에서서비스를처리하는 MEC (Mobile Edge Computing) 구현 DNS, CDN, Enterprise용 EPC 등 Core 기능전진배치 C-Core (Cloud-Core) 가상화아키텍처및 Orchestration 개발 (ONOS, OPNFV 등오픈솔루션활용 ) 각서비스특성에맞는 Virtual N/W Slicing 제공 MEC: Mobile Edge Computing, ONOS: Open N/W Operating System, OPNFV: Open Platform N/W Function Virtualization, SLA: Service Level Agreement 9
11 2. All IT Network 구성요소 Software-Defined Data Center Rack Scale & Open Hardware Platform 기반으로진화 Architecture 핵심솔루션 Workload SDDC Workload PaaS / DevOps Mgmt. Platform / Orchestrator SDC SDN SDS Physical IT Resource RU Workload Physical IT Resource 진화 RUA Networking 장비진화 ONA N/W Operating System C-RAN C-Core Data Center N/W, Disk I/O Compute (CPU/Memory) Storage (HDD/SSD) SDN Controller L2/L3 Firewall IDS/IPS CPU 통신칩셋 GPU Accelerator Enterprise RUA (Rack-scale Unified Architecture) CPU, Memory, Storage 리소스를 Rack Scale 아키텍처기반으로개발 H/W Resource Pool 의고속 Networking 을위한 Silicon Photonics 기술활용 ONA (Open N/W Appliance) 다양한 N/W 서비스를가상화하여 Open H/W 기반으로제공 SDDC N/W 의중앙관리 / 성능향상을 위한 SDN Controller 및 vswitch 개발 SDDC: S/W Defined Data Center, SDC: S/W Defined Computing, SDN: S/W Defined Networking, SDS: S/W Defined Storage, 10
12 2. All IT Network 구성요소 E2E Operational Intelligence 실시간 Data 분석및 Centralized Control 로인프라운영최적화 Architecture 핵심솔루션 All-IT N/W 통합 Control System C-RAN C-Core IMS 3D Visualization 보안공격 Intuitive UI/UX 통합분석엔진 비정상트래픽 Interactive 입력인터페이스 장애발생 IMS (Integrated Mgmt. System) SDN N/W 의 Flow 기반 Centralized 특성을이용한통합관리구현 장애시 SDN 을활용한트래픽차단 / 우회 / 복사등즉시대응가능 향후 All-IT 통합망전체로확장예상 SDDC Spark (In-stream) THD Tajo (SQL on Hadoop) HDFS THD (T-Hadoop Data Warehouse) Hadoop 기술기반방대한 All-IT 통합망데이터의실시간저장 / 처리 / 분석 RU C-RAN C-Core Data Center Enterprise Legacy 시스템대비통합망의방대한비정형데이터를비용효율적으로처리 IMS THD HDFS: Hadoop Distributed File System 11
13 2. All IT Network 구성요소 Media UHD 이상의고품질 Media 대응기술 & Mobile 분야에서의차별화추진 Architecture 핵심솔루션 Service STBless Cloud STB Media G/W HTML5 Mobile Broadcast Media 서비스를 Mobile N/W 환경에서 효율적으로전달하기위한 Broadcast 방식 Delivery CDN Interconnection Cloud Media Mobile CDN Fixed CDN Headend 를포함한 Media 인프라 Cloud 化를 통해 Media 생성 / 저장 / 전달체계를통합화 N/W & Infra Mobile N/W Headend Infra Fixed/Home N/W Global CDN Content 전진배치 /Caching 을통한 Media UX 최적화및 Global Service 커버리지확보 Media Home C-RAN Unified Transport C-Core Cloud Media Home Media Gateway Home 내다양한 TV, Mobile Device 를통한 고품질 Content 시청이가능한 Home Hub 12
14 2. All IT Network 구성요소 IoT Vertical 영역에서의 Time-to-Market 대응을위한 IoT 플랫폼및 Ecosystem 구축 Architecture 핵심솔루션 Vertical Service Cloud IoT Platform 다양한 IoT Service 의수용, 연동 / 확장및 보안지원이용이한 Cloud 기반 IoT 플랫폼 Big Data Intelligence Service Platform IoT Platform Function & Mgmt. Infra Mashup VAS Device Mgmt. IoT PaaS Auth. Security Managed Service DevOps Environment Real-Time Big Data IoT 센서 /Device에서생성되는방대한 Data의실시간수집, 분석등 Intelligence 기능제공 IoT PaaS Platform IoT 서비스를쉽고빠르게개발 / 도입가능하게하는 Cloud 기반개발 / 검증환경 Cloud Infra Sensor N/W & Beacon C-RAN Unified Transport C-Core IoT Cloud Sensor N/W 저전력 / 경량 Sensor N/W 기술및 Sensing/Connectivity 기반 Smart Beacon Beacon 13
15 3. SKT 의 SDDC 추진전략 오픈소스생태계와산학협업을통한 SDDC Platform 구축 Marketplace S/W Solution S/W Solution S/W Solution S/W Solution Mobile PaaS T-API BaaS IoT PaaS Platform + Public Cloud Hybrid Cloud Private Cloud + + T-RON (Rackscale OpenStack Network) T-ROS (T-RON Operating System) SDC SDN SDS Operation Intelligence Appliance P/F Open Network Bear-metal Open Network Cloud Core Network 14
16 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS (T-RON Operating System) 데이터센터의모든물리 / 가상자원제어 Video Architecture 개발내역 1 2 T-ROS Operating Environment T-ROS Deployer 3 T-ROS API 1 T-ROS Operating Environment T-ROS 운영자콘솔 - 통합모니터링 & 이벤트관리 - Orchestrator 기능통합 Configuration Automation AMQP (Message Exchange) 4 High-performance Event Bus T-ROS Kernel DBMS (Meta Data) 2 3 T-ROS Deployer 소프트웨어설치및구성자동화 - OS, S/W 설치, Provisioning 자동화 - 물리 / 가상자원 Provisioning T-ROS Open API 제공 T-ROS API - 서비스및자동화개발 API 제공 OpenStack (Core Services) - 통합인증및접근제어개발 API 제공 Glance Keystone Heat Nova Ceilometer Horizon Trove Cinder Swift Neutron 4 T-ROS Kernel T-ROS 핵심기능 - 통합자원관리및제어 - 워크로드스케쥴링, Migration 등 Server Network Storage 오픈소스활용 : Chef, RabbitMQ/ActiveMQ, Vert.X, PostgreSQL, Zabbix, Ganglia, MongoDB, Hadoop 등 15
17 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS 운영자동화구조 Orchestrator 기반운영프로세스자동화 T-ROS Automation Architecture 개발내역 DevOps Scripts T-ROS Advanced Operating Environment Operation Automation Manager DevOps Process Operation Orchestration Test and Validation DevOps DevOps 프로세스개발및 Tool 지원 - Chef, Ansible 등 DevOps Script 관리 - DevOps 표준프로세스및테스트 Tool - DevOps 운영자동화 Tool Operation Automation API Operation Automation Core T-ROS Orchestrator DevOps Process Mgmt. Bare-metal Provisioning DevOps Job Execution 운영자동화 Event Monitoring & Orchestrator 기반운영프로세스자동화 - Orchestration Workflow 자산관리 - 자동화실행관리시스템 Event Bus T-ROS Agent Node T-ROS Agent Node T-ROS Agent Node Hybrid Cloud VPC & Hybrid Cloud 도입방안연구 - Virtual Private Cloud 와 Hybrid Cloud Network 솔루션, 장비, 정책지원등기술검토및통합방안연구 Data Center Resources 16
18 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS Operation Model Data Center Operator Users T-ROS AOE REST Service 1 Service 2 REST Data Center 1 Data Center Operator T-ROS AOE T-ROS 운영콘솔및 API 를활용하여 Multi- 데이터센터운영지원 확장가능한 T-ROS API 제공 물리, 가상자원에동일한운영환경제공 AMQP REST T-ROS API T-ROS Kernel Resource Manager OpenStack Cluster Integrated Identity Manager AMQP OpenStack Cluster T-ROS API Message Queue Physical Resource Virtual Resource Logical Data Centers REST + SSL + Trusted Channel (VPN) Expansion Data Center Operator Data Center Operator Data Center Operator T-ROS AOE T-ROS AOE T-ROS AOE T-ROS API T-ROS API T-ROS API T-ROS Kernel T-ROS Kernel T-ROS Kernel Data Center Resource Data Center Resource Data Center Resource Data Center n 17
19 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS Screen Shots Multi- 데이터센터운영 18
20 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS Screen Shots OpenStack Horizon 기반의통합된가상자원관리 19
21 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS Screen Shots Zabbix 기반의통합모니터링 20
22 3. SKT 의 SDDC 추진전략 T-ROS Screen Shots 미터링 & 빌링 21
23 3. SKT 의 SDDC 추진전략 Software-Defined Networking 오픈소프트웨어 & 하드웨어기반 SDN 기술개발 Architecture 개발내역 3 Statistics 3D Viz & Mgmt T-ROS Neutron API 1 SONA* SDDC 가상 N/W 관리 - Openflow Controller 와 Neutron Controller 통합관리 1 ARP LB DHCP FW OpenFlow DNS Carrier-Grade SDN Controller 4 (ONOS + Neutron) Neutron OVSDB 2 OVS Enhancement OVS 트래픽가속기 - Lightweight L7 Traffic Handling - Ruby Rapid NIC based H/W Offload 2 Flow Setup/ Monitoring/ Optimization SKT Open vswitch SKT Open vswitch TOR Switch Provisioning & Configuration SKT Open vswitch 3 4 3D Visualization ONOS 3D UI/UX Visualization Tool - SDN 기반데이터취합 / 분석및관리 (Threat, Traffic Increase Detection & Mitigation) Carrier Grade SDN Controller - ONOS Core & Use Case Contribution - ONOS & Baremetal Switch based T-BON (Baremetal Open Network) SONA: Simplified Overlay Network Architecture 22
24 3. SKT 의 SDDC 추진전략 Simplified Overlay Network Architecture (SONA) Agentless, OpenFlow & OVSDB 기반 ARP, DHCP 등 Broadcast 트래픽제거 Scale-out 가능 Gateway 구현 Logical Switching/Routing 구현 23
25 L2 Forwarding Throughput (Mpps) 3. SKT 의 SDDC 추진전략 OVS Performance Acceleration OVS 2.4 패킷전송성능가속화솔루션개발 (+ Hardware Offloading) L4-L7 기반의 Packet Handling 및 Use case 개발 T-ROS Ericsson softswitch OVS OVS-DPDK 6WIND-OVS Link util.: 56% Our number Public number 24
26 3. SKT 의 SDDC 추진전략 3D Network Visualization Network 에대한 Intuitive 한정보제공 SDN 기반실시간 Network Management 25
27 3. SKT 의 SDDC 추진전략 Open Network Operating System (ONOS) Joint Work to Develop Carrier-Grade SDN Controller (ON.Lab) - High Performance: 1M flow/second - High Availability: 99.99% - Scalability: 1TB network state data Distributed Core Architecture Southbound Abstraction Northbound Abstraction (Intent Framework) Apps Global ONOS Network View / State high throughput low latency consistency high availabilit y 26
28 3. SKT 의 SDDC 추진전략 Mobile PaaS Platform Mobile 중심 PaaS Platform, Telco Asset 기반 Open API 제공 Architecture 개발내역 T-Fabric Dev Portal T-Fabric 플랫폼구축 어플리케이션구동환경제공 - 운영자 / 사용자 Portal, PaaS 자원관리 T-API Run-Time, DevOps Env. Geo-fence WebRTC Biz Smart Push Docker WEB/WAS RDBMS Hadoop DW SQL on Hadoop IoT Service Dev. Framework Continuous Deployment Telco 차별화 기능개발 Telco 서비스연동및차별화기능개발 - T-API 제공 (Mobile User Stats, Traffic Analysis, WebRTC, LBS, etc.) T-AR Voice Recog. Payment Mobile Framework (MEAN stack) Continuous Integration Agile Environment DevOps 개발환경 어플리케이션 DevOps 개발환경제공 - Continuous Integration/Deployment 개발환경제공 - Agile 개발 Tool 제공 Platform 미터링 / 과금 사용자관리 개발관리 배포관리 Runtime IaaS 연동 Big Data 솔루션연계 Hadoop DW 솔루션연동및 PaaS 개발 - Hadoop DW 서비스연동 - SQL on Hadoop 서비스연동 27
29 3. SKT 의 SDDC 추진전략 Open Innovation Ecosystem Telco Asset 을활용한 Open API & 개발환경제공 dpaas 가상 Server BaaS Customer Management Data Management File Storage Push Notification T-Fabric mpaas T-API QA & Testing 상품화 Geo-Fence Traffic Analysis Mobile Payment 28
30 4. Summary 5G 네트워크는빠른속도뿐아니라 Smart & Flexible Network Service Platform 이될것임 이를위해서 Open Source S/W 와 H/W 를이용하여 Software- Defined Infrastructure 를구성하는것이 Key Issue SK telecom 은 Open Source 기반 SDDC 와 SDN 기술개발에많은노력을기울이고있음 Early result: T-ROS v.1; Coming Soon! T-ROS v.2, SONA, mpaas 29
31 감사합니다! 30
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