SDN 기술동향 2013 년 8 월 경북대학교통신프로토콜연구실 최낙중 (peaceful7007@gmail.com) 요약 이기술문서에서는요즘 issue 화되고있는 SDN 을간략하게소개하고, 또한 SDN 개발을위한 방법으로 isuue 화되고있는 Openflow 에대한설명또한할것이다. 그리고현재 SDN 기술개 발현황소개를하는문서이다. 목 차 1. 서론... 2 2. SDN 의기본개념... 2 3. OPENFLOW 기술... 4 4. SDN 개발현황... 5 5. 결론... 6 참고문헌... 7 1
1. 서론 현재사용되고는통신환경의한계들이점점대두되고있는상황이다. 그로인해서미리인터넷 기술환경을개발이새롭게제시되고있는상황이다. 다음과같은 5 가지의한계에대하여새로운 통신기술인 SDN 이대두되고있다. - 트래픽패턴의변화 과거의한정적인클라이언트와서버간에서일어나던통신환경이구형화가되고다양한 엑세스과정이발생하고있는추세이다. - 가상화기술의전개 네트워크에연결된서버의수를급증시켰고또한호스트의물리적위치에대한가정을 근본적으로흔들어놓는문제가발생하고있다. - 정체를일으키는복잡한네트워크구조 개발만을생각하여급급하게프로토콜들을추가함에의해서계획성없는개발이이루어 지면서네트워크추가를위해서는어려운문제점들이발생하고있다. - 네트워크관리의문제기존의인터넷설계는장기간측정한트래픽패턴과동시접속자수를고려한링크초가가입방식을사용하고있는데트래픽패턴이동적으로변함에있어서네트워크규모예측이어려워지고있다. - 벤더의존성확대 새로운기능과서비스를제공하려고하지만네트워크벤더의허용의한계로인해서새로 운서비스개발을주저하고있는상황이진행되고있다. 2. SDN 의기본개념 이제본격적으로 SDN 이무엇인가에대한정의를시작하려고합니다. 우선 SDN 은 Software Defined Network 의약자로서미래인터넷통신환경의새로운환경을제시하고있는통신기법 입니다. 우선적으로 SDN 은제어평면과전달평면을분리하는개념입니다. 그림 1 을보면쉽게이해할 수있습니다. 2
그림 1. SDN 구상도 SDN의기본적인개념은제어평면과데이터평면을분리하여통신하는방법을기본개념으로잡고있다. 기존에사용되고있는계층에서소프트웨어별로계층을만들어서그것을통한컨트롤을통해서각각의네트워크환경을관리하는방법입니다. 즉 SDN은소프트웨어별로네트워크정의를해야하고포워딩을해야한다고생각하면되고또한 SDN이ㄱ글로벌관리추상화를목표로한다는것을생각하면서대두되고있는기술입니다. 그림 2. 기존인터넷구조에서 SDN 구조변화 3
그림 2를확인해보면각각다른소프트웨어서비스들이각자의컨트롤구조없이사용되고있어서각각의관리들이어려운점이있고각자에맞는컨트롤을관리하는데어려움이있는상황입니다. 하지만오른쪽과같이변경을하게되면각각의소프트웨어별로컨트롤이가능한부분이존제를하게되면서데이터와같이이용하게되는그림을확인할수있습니다. 즉개발자입장에서도좀더편하고다양한기술개발을할수있게되는것입니다. 3. Openflow 기술 Openflow 기술은어떻게생각하면 SDN 과는관련없는기술이라고생각할수도있겠지만다르게생각하면 Openflow는 SDN 을개발하기위한가장이상적인기술이라고할수있습니다. 그리고모든 SDN 개발그룹과단체에서는 SDN 기술개발의기반으로 Openflow 를생각하고있는상황이라 SDN 이해를위해서는 Openflow 기술의이해도필요한상황입니다. Openflow는패킷을제어하는기능과전달하는기능을분리하고프로그래밍을통해네트워크를제어하는기술이라고정의할수있습니다. Openflow는컨트롤러와스위치로구성되어있습니다. 컨트롤러는스위치에명령을하고스위치는그명령에따라패킷을목적지로전송하거나수정하는등의데이터흐름과관련된일을한다고보시면됩니다. 그림 3은컨트롤러와스위치의통신관계를나타내고있습니다. 그림 3. Openflow 컨트롤러와스위치관계 그림 4 는데이터흐름을위한 Openflow 에서사용되고있는플로우테이블이라는그림을나타내 고있습니다. 플로우테이블은 Openflow 에서데이터흐름을제어하기위한방법으로데이터의 처리및전송흐름의조건들을담고있습니다. 4
그림 4. 플로우테이블 그외에도 Openflow 에서는많은기술들이사용되고있는데위에두개가메인적으로 SDN 을구 현할수있는기술로주목받고개발이되고있는상태입니다. 4. SDN 개발현황 SDN은 4G 시대개막과함께소프트웨어조작으로무선서비스를제공하는 SDR 이다시회자되면서 SDN의기술개발이이슈화되고있다. SDR 기술은 Software Defined Radio 의약자로서통신시스템을구성하는기지국과단말기에서하드웨어로고주파를지원하는방식을소프트웨어형태로바꾸어주는기술입니다. 스마트폰시대를맞이하여기기의복잡도가증가함에따라 SDR 기술의유연성이문제를해결해줄수있는솔루션으로주목을받고있습니다. 그로인해서 SDN 역시점점복잡해지는모바일단말기의통신인터넷환경에적합할것이라고판단하여개발되고있는단계입니다. SDN은 2010년 10월중순스탠포드대학에서 SDN과 Openflow를전문적으로다루는컨퍼러스인 오픈네트워키서밋 에서개체되면서제안되기시작하였습니다. SDN과 Openflow 는네트워크를마치컴퓨터처럼프로그래밍하여구성하거나또는조작하는기술로서새로운통신환경기술개발혁신으로제시되고있는상황입니다. SDN/Openflow는현재유수의글로벌통신사, IT 서비스기업, 장비제조업체들이후원중에있으면서그로인해다양한기술개발들이이루어지고있는중입니다. 빅스위치네트웍스가최근약 1,400만달러투자를유치하는등 SDN 과 OpenFlow의성장가능성은높게예상되고있는기업중에하나입니다. 또한 2011년 3월 OpenFlow와 SDN 의도입촉진과표준화를목적으로하는 ONF(Open Networking Foundation) 가결성됨으로서좀더진보적인기술개발을위해서 5
기술이제안되고있는상황입니다. 도이치텔레콤, 페이스북, 구글, 마이크로소프트, 버라이즌, 야후, 시스코, 브로드케이드, 주니퍼네트웍스, HP 등에서도기술개발을하고있다고하고있습니다. 그외에도 Open Day Light 라는곳에서또한 SDN 기술개발을진행하고있씁니다. 또한 Openflow를이용하지않고도기술이 SDN 개발이진행은되고있는상황입니다. 아래표가각각의대한예시인데현재 SDN 개발에는한계가있다고생각하고 Openflow를중심적으로진행이되고있다고보시면되는상황입니다. 기술 CLI SNMP XMPP Netconf OpenStack 가상화 S/W API 표 1. Openflow외에 SDN 개발을위한기술배경내용및특성 - CLI (Command Line Interface) 는네트워크관리자가스위치와라우터를구성하고서비스를활성화 / 비활성화하기위해일반적으로사용하는인터페이스 - 현재실제인력들이실질적으로네트워크를구축하는방법중하나 - SNMP(Simple Network Management Protocol) 은네트워크관리의주요소를구성정보의원격수정을통해새로운구성을수정하고적용하는데사용되는기술 - XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol) 은 XML 기반메시징라우팅을위한스트리밍프로토콜 - 다양한네트워크를연결하기위한안전하면서쉬운프로그래밍가능언어를제공 - 기기구성자동화를위한프로그래밍작업을줄이기위해고안 - XML을사용하여기기를구성하고, 기기에저장된상태및구성데이터에보다효율적으로접근가능 - 랙스페이스 / 나사의클라우드컴퓨팅을위한오픈소스소프트웨어 - 공용및사설클라우드컴퓨팅패브릭과컨트롤러를개발하기위한무료모듈형오픈소스소프트웨어 - 하이퍼바이저, v 스피어등가상화소프트웨어의 API 는서버, 스토리지, 네트워크리소스를가상화하고, 이를모아필요에따라애플리케이션에할당하는기술 5. 결론 현재점점복잡해지고다양화되고있는인터넷구조를해결하기위해서다양한미래인터넷기술이제시되고있는상황이다. 그중하나의방법인 SDN 역시또한주목받고있는기술중에하나이다. 그리고그기술을개발하기위한방법으로또한역시 Openflow가주목받고있다. Openflow는공개되어있다는장점과표준화되어있는 API의강점을바탕으로현재 SDN 개발방법으로가장많은주목을받고있으며그기술을이용한 SDN 환경구축을위하여많은기업들과사람들이개발에힘을쓰고있는추세이다. 6
참고문헌 [1] 윤빈영, 이범철, Dan Pitt, 미래네트워킹기술 SDN, 2012 Electronics and Telecommunications Trend [2] 유재형, 김우성, 윤찬현, SDN/OpenFlow 기술동향및전망, KNOW Review, Vol. 15 [3] Open Networking Foundation, http://www.opennetworking.org/index.php [4] Openflow Tutorial, http://www.openflow.org/wk/index.php/openflow_tutorial#start_network [5] Open Day Light, http://www.opendaylight.org/ 7