차세대 네트워킹 시대를 견인하는 SDN과 NFV

날짜2017.01.23
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  • 이정환 KT융합기술원 책임연구원 | leejh127@kt.com
  • 네트워크 환경의 변화
    • SDN과 NFV, 네트워크(NW) 변화에 효율적으로 대응할 수 있는 방안으로 대두
    • SDN(Software-Defined Networking) /NFV(Network Function Virtualization)는 소프트웨어 기반의 가상화 기술로 유연하고 비용효율적인 NW 인프라 구축 및 관리/운영이 가능
    • • SDN : NW data plane과 control plane을 분리하여 소프트웨어로 NW를 제어할 수 있도록 함으로 신속한 구성과 간편한 트래픽 경로 설정, 인증 및 접속 규칙 적용이 가능
    • • NFV : 기존 NW 하드웨어로 구현되었던 다양한 기능(라우터와 방화벽, IDS, IPS, DNS, 캐싱 등)을 소프트웨어 형태의 가상 Appliance로 구현
    • SDN 개념, NFV 개념
    • 그 동안 SDN/NFV는 개념 증명이나 프로토타입 수준의 초기 시장은 실제 적용 면에서 지지부진했지만 시장에서 본격적으로 가시적 성과를 보여줄 것으로 전망
    • • 관련 생태계가 구축되어 상업적 이용이 가능한 멀티벤더 지원 SDN 인프라 솔루션이 ’17년 등장할 전망(출처 : 브로케이드, 2017년 IT업계 주요 전망)
    • • 데이터센터 아키텍처를 변화시키고, 트래픽 흐름을 간소화하여 ’20년 전 세계 데이터센터의 약 60%가 SDN/NFV 솔루션을 구축할 것으로 예상(시스코, 2015~2020 ‘글로벌 클라우드 인덱스’ 보고서)
    • SDN/NFV 이용은 NW의 복잡성 증가, 유연한 NW에 대한 요구 증대, 관리의 편의성, 일반 상용기기(commodity) 활용에 따른 투자비 절감 효과 등으로 더욱 확대될 전망
    • 표 1-국내 SDN/NFV 시장환경 특성
  • SDN과 NFV 차이
    • SDN : 소프트웨어로 네트워크(NW)의 맞춤형 동적 제어가 가능
    • SDN은 NW 주요기능을 소프트웨어로 구현하면서 상용수준의 성능과 다양한 NW 기반 서비스 가능
    • • 기존 복잡한 NW 구조를 SDN 컨트롤러로 단순화하여 중앙 집중화된 제어 가능
    • • 대역폭, 서비스 품질, 보안 등 다양한 사용자 니즈에 맞춤형 NW 서비스 구현
    • • 장비업체나 스위치 종류에 관계없이 개방형 프로토콜로 누구나 쉽게 프로그래밍이 가능
    • SDN 기술의 도입으로 새로운 NW 기반 비즈니스가 확대되고 운영상의 비용이 절감
    • • 신규 비즈니스 확대 : Cloud, Data Center에 SDN을 결합하는 신규 비즈니스모델
    • * 클라우드 데이터센터가 Software-Defined Data Center로 진화 (SDDC)
    • * 실시간 Provisioning이 가능한 Virtual Data Center 구현 (Private Cloud)
    • * 수요자 맞춤형 Intelligent Bandwidth on Demand 서비스 등장
    • • NW 투자/운영 비용 절감: 제어와 Data 계층이 분리된 NW
    • * SDN 기반의 데이터 전송을 저가의 하드웨어로 NW 구축
    • * 중앙집중식 SDN Controller 기반의 NW 자동 관리
    • * NFV, 전달뿐만 아니라 모든 NW 구성요소를 소프트웨어로 가상화
    • NFV는 일체형 NW 장비 완제품을 하드웨어와 소프트웨어로 분리하여 저렴한 하드웨어(서버, 스토리지, 스위치)에 필요한 소프트웨어 기능을 가상화
    • • 하드웨어는 Commodity화하고, 소프트웨어는 개방화, 효율화함
    • * 장비 제조사 중심이 아닌 사용자 중심의 장비 시장구조로 혁신
    • • NW의 경제성, 유연성/신속성, 개방성을 보장
    • * 저렴한 표준장비활용, 제조사에 대한 의존성 완화, 중소 소프트웨어 개발사의 참여 확대
    • NFV는 기술도입으로 NW 표준화된 IT 가상화 기술을 장려하여 다양한 NW 장비를 업계 표준 고용랑 서버·스위치·스토리지로 통합하고 여러 가지 문제해결을 모색
    • • 그간의 서로 다른 표준의 NW 장비도입으로 비용·에너지·관리 등의 비효율성 문제를 해소
    • • 폐쇄적인 NW 장비 시장을 개방형 하드웨어 및 소프트웨어 기반 시장으로 전환
    • • 표준화 범위에는 스위칭(라우터, BNG), 모바일 NW 노트(SGSN, GGSN, RNC), 보안 장비 (방화벽, IPS, UTM), 애플리케이션 레벨 최적화 솔루션(로드 밸런서, ADC, CDN) 등을 포함
    • SDN과 NFV는 적용분야가 ‘네트워크(NW)의 기능’과 ‘Appliance’라는 점에서 차이
    • SDN : NW 제어기능과 전달기능을 소프트웨어로 분리하는 것
    • NFV : Appliance 기능을 가상화하여 하드웨어와 소프트웨어로 분리하는 것
    • 표 2-SDN과 NFV비교
    • SDN과 NFV의 관계 : 개방성에 기반한 상호보완적인 관계
    • SDN과 NFV의 관계
  • 주요 사업자 동향
    • 네트워크(NW) 장비업체와 소프트웨어 기업이 적극적으로 시장을 주도하는 가운데 차이점 존재
    • 기존 NW 장비업체는 자사 NW 장비를 활용하여 지원하는 것을 우선
    • • 시장변화에 신속하게 대응하고 수익방어 차원에서 보다 적극적인 공세
    • • 대형업체 간 전략적 제휴를 강화되고 장비업체만의 노하우로 기술개발 역량 확보
    • NW 장비업체
    • 소프트웨어 기업은 장비에 상관없이 NW를 제어하고 최적화하는데 초점
    • 소프트웨어 기업
    • 국내 NW 인프라 환경은 최고 수준이지만 소프트웨어 기반 NW 기술을 가진 사업자는 초기 수준 단계
    •  소프트웨어 기반 NW 기술을 가진 사업자
    • 국내 이동통신3사가 SDN과 NFV를 속속 도입하기 시작
    • 가상현실(VR)과 증강현실(VR)이 대두되고 5G를 준비하면서 서비스 및 인프라를 고도화하기 위한 방안에 관심이 증가
    • 국내 이동통신3사
  • 시사점
    • 하드웨어 장비산업으로 여겨졌던 네트워크(NW) 시장에 소프트웨어 개념이 적용된 SDN과 NFV는 5G, 가상현실(VR), 클라우드, 사물인터넷(IoT) 등의 환경에서 고도화된 인프라로 구현 가능
    • SDN/NFV는 복잡하고 폐쇄적인 NW환경의 근본적인 변화는 물론 사용자 중심의 유연하고 민첩한 서비스를 구현하는 파괴적인 혁신 기술로서 자리매김
    • • 단순하고 저렴한 서비스를 시작으로 빠르게 차세대 네트워킹 시대의 핵심으로 부상
    • • 기존 시장을 장악하던 장비업체의 부정적 시선은 미래에 대한 위기감으로 변화하기 시작
    • • 미래의 다양한 융복합 산업과 4차 산업혁명에 대응할 수 있는 핵심적인 NW 아키텍처
    • SDN/NFV는 제품 개발로 끝나는 것이 아니라 관련 기업들과의 생태계 조성이 가장 중요
    • • 개발한 솔루션에 맞는 하드웨어도 필요하고, 플랫폼으로 다양한 소프트웨어가 많아야 제품 경쟁력이 향상되고 도입한 기업들도 늘어나는 선순환 구조가 안착
    • • 모든 제품을 패키지로 다 갖추려는 접근 보다는 선택과 집중을 통해 핵심 경쟁력을 보유한 제품 개발에 집중하는 전략이 필요
    • SDN/NFV는 상호보완 관계를 형성하며 소프트웨어 중심 시대의 원동력으로 차세대 네트워킹 시대를 견인
    • 특히 SDN/NFV를 기반으로 하는 차세대 데이터센터 모델인 SDDC(소프트웨어 정의 데이터센터) 구현을 위한 다양한 시도가 본격적으로 이어질 것
    • • 기존 기술 중심의 데이터센터 NW 인프라가 대다수이지만 신구 기술의 공존 가운데 SDN/NFV 기술의 데이터 센터 적용은 더욱 빨라질 것
    • • 공공 부문에서도 SDN/NFV 도입이 늘어나면서 SDDC 구축이 지자체, 공공기관을 중심으로 빠르게 증가할 것으로 전망
    • 소프트웨어 기반의 머신러닝이 N/W 분야에 적용됨으로 지금까지 해결 불가능해 보이던 문제들까지 해소되는데 중요한 역할 가능
    • • 머신러닝은 SDN및 NFV와 결합돼 차량 네트워킹, IoT, 모바일 컴퓨팅, 클라우드, 보안을 위한 차세대 플랫폼을 구축하려는 업체들에게 핵심 경쟁력으로 부상
    • • 머신러닝 기능이 내장된 컴퓨팅 칩이 클라우드 애플리케이션의 지능을 획기적으로 향상
    • • 기업은 강력한 인프라를 활용해 경쟁력을 확보하고자 할 것이며, 결과적으로 컴퓨팅 성능과 NW 리소스가 기업의 성공에서 차지하는 중요성이 증가할 전망
  • 참고문헌
    • ‘융합형 소프트웨어-정의 인프라로의 혁신이란? : SDN/NFV/Cloud 통합으로 만들어 가는 미래형 소프트웨어-중심 ICT 인프라’ 한국통신학회, 정보와 통신, 2016.11.
    • ‘ICT 환경 변화, 네트워크를 바꾼다…SDN/NFV 소리없는 전쟁 중’ IT조선, 2016.4.
    • ‘NFV/SDN 기술을 통한 스마트 인터넷 구축 이슈 및 시너지효과를 위한 정책적 이슈’, 과학기술정책, 26(2), 2016.2.
    • ‘SDN/NFV 시장의 성장과 캐즘’ 한국통신학회 학술대회논문집, 2016.1.
    • ‘An Optimized Deployment Mechanism for Virtual Middle boxes in NFV- and SDN-Enabling Network’, 한국인터넷 정보학회, 10(8), 2016.8.
    • ‘Incorporating Smart Software-defined Networks to Enhance Resilience and Survivability in the Cloud: Survey of Current Challenges and Future -Research Scopes’, Smart Computing Review, 5(4), Aug. 2015.
    • ‘Software-Defined Networking: The New Norm for Networks’, www.opennetworking.org.