KISDI「방송통신정책」(제24권 12, 14호)
초점 : 차세대 네트워크 제어·관리 기술인 SDN 등장과 전망(I)(II)
“네트워크 구조 한계성 극복하고 새로운 요구사항 수용”
기존 네트워크 구조에 혁신적 개념 도입 SDN 등장
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기술 확산·표준화 가속...이해관계자 ‘기회·위협’ 입장차
구글, ‘데이터 트래픽 통제·관리’ 적극 도입
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반도체, 장비, 컨트롤러, 애플리케이션, 수용자 등
기존 가치사슬 계층 분화...강력한 생태계 형성
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오픈플로우 기반 SDN 기술 도입 효과
▲다수 장비공급자 환경서 중앙 집중화 제어 가능
▲자동화 통한 복잡성 감소 ▲기업혁신 촉진 ▲네트워크 신뢰성․보안성 증가
▲정교한 네트워크 제어 가능 ▲네트워크 장비구매․관리비용 감소
최근 스마트폰 수요 및 이용 증가에 따라 무선 데이터의 폭발적인 증가, 클라우드 컴퓨팅, 사물지능통신(M2M), 스마트TV 등 방송과 통신산업의 융합, ICT 중심의 융합산업 등은 네트워크 부문에 또 다른 기술혁신을 통한 네트워크 고도화와 더불어 새로운 성장 기회의 창출을 요구하고 있다.
동시에 ICT 영역 부문에서의 기술혁신에 대한 요구는 최근 상호작용, 제도, 진화적 과정을 통한 생태계의 형성을 강조하고 있다. 이에 현재 네트워크 구조의 한계성을 극복하고 새로운 요구사항들을 수용하기 위해 기존 네트워크 구조에 혁신적인 개념을 도입해 나타난 트렌드가 SDN(소프트웨어 정의 네트워킹, Software-Defined Networking)이다.
이러한 SDN의 분석 및 전망에 대해 정보통신정책연구원(KISDI, 원장 김동욱) 미래융합연구실 김민식 부연구위원과 임순옥 연구원은 KISDI「방송통신정책」(제24권 12, 14호) ‘차세대 네트워크 제어·관리 기술인 SDN 등장과 전망 (I) (II)에서 SDN의 등장배경과 SDN 이해 및 도입에 따른 효과 및 SDN 표준 관련 기구, 장비 공급업체, 통신 사업자, 인터넷 사업자 등으로 구분해 대응현황과 도입효과를 분석했다. 이러한 분석을 바탕으로 SDN 관련이슈와 이해관계자들의 입장 및 SDN 기술의 혁신성을 기술함으로써 향후 SDN 확산 및 표준화에 대한 종합적인 전망을 내놓았다.
현재 트래픽 패턴의 변화, IT의 소비자화(consumerization of IT: 소비 대중이 주도하는 IT 변화), 클라우드 서비스, 빅 데이터(Big data)에 따른 보다 넓은 대역폭의 요구 등의 주요 컴퓨팅 트렌드는 새로운 네트워크 패러다임의 필요성을 제기하고 있다. 동시에 복잡성의 문제, 일관성 없는 네트워크 정책의 시행, 네트워크 확장에 있어 어려움, 통신장비 공급업체에 대한 의존도 등 기존 네트워크 아키텍처의 다양한 한계점들도 나타나고 있다.
이러한 환경에 대응하여 등장한 SDN은 네트워크 제어 기능이 패킷 포워딩과 분리되어 직접 프로그래밍을 지원하는 새로운 네트워크 아키텍처이다. 현재 개별 네트워크 장비에서의 제어기능이 하드웨어에서 분리되지 않았지만, SDN에서는 접근 가능한 컴퓨팅 장치로 제어 영역이 분리되어 컴퓨팅 장치로 이주됨에 따라, 네트워크를 관리·제어할 수 있는 애플리케이션 및 네트워크 서비스의 이용이 가능하다.
기업 및 통신사업자는 네트워크 설계 및 운영을 단순화하는 단일한 논리적 관점에서, 네트워크 공급업체에 종속되지 않으면서 네트워크에 대한 통제 능력을 습득할 수 있다. 특히, SDN의 핵심 컴포넌트인 오픈플로우는 표준 통신 인터페이스에 해당하는 일종의 라우팅 프로토콜로 이해할 수 있다. 따라서 오픈플로우는 오픈플로우 컨트롤러와 오픈플로우 지원 네트워크 장비(스위치/라우터) 사이에서 커뮤니케이션 역할을 담당한다.
이와 같은 오픈플로우 기반 SDN 기술의 도입은 기업이나 통신 사업자에게 ▲다수 장비공급자 환경서 중앙 집중화 제어 가능 ▲자동화 통한 복잡성 감소 ▲기업혁신 촉진 ▲네트워크 신뢰성·보안성 증가 ▲정교한 네트워크 제어 가능 ▲네트워크 장비구매·관리비용 감소 등과 같은 도입효과를 제공한다.
SDN은 통신사업자나 기업에게 환경변화에 대응하기 위한 네트워크 구성의 유연성 및 효과적인 관리 기능을 제공하면서, 하드웨어 중심의 네트워크를 소프트웨어 기반으로 전환시켜 기존 패러다임을 변화시킬 수 있는 실질적인 대안으로 등장했다. 이와 같은 SDN의 기술 확산과 표준화에 대한 표면적인 반대자는 현재 존재하지 않으며, 관련 주요 업체들 모두가 SDN의 기술 확산과 표준화에 대해서는 인정하고 다양한 표준관련 기구에 참여해 자사의 영향력을 확대하기 위해 노력하고 있다.
현재 ITU-T(국제전기통신연합-통신부문), IETF(인터넷국제표준화기구), ONF(Open Networking Foundation) 등 국제 표준화 기구 및 산업체 컨소시엄 등이 미래 인터넷(Future internet)과 미래 네트워크(Futurenetwork)를 위한 개방형 프로그래머블 네트워킹(Open programmable networking)관점을 중심으로 SDN에 대한 표준화 논의를 추진하고 있다.
하지만 다양한 이해관계자들 사이에서 SDN 기술 관련 입장은 서로 다르게 나타나고 있다.
IBM, HP 등의 IT 업체들은 오픈플로우를 지원하는 상용장비를 출시하고, 시범 적용하는 등 가장 적극적인 입장을 취하고 있다. 그에 반해 시스코(Cisco)와 주니퍼네트웍스(Juniper Networks) 등 기존 주요 네트워크 장비업체인 경우, SDN의 방향성과 필요성에 동조하고는 있지만, 기존 장비에서 유사개념을 확장·지원하고 대안을 제시하는 수준에 그치고 있다.
현재 통신사업자들은 ONF와 ITU를 중심으로 SDN의 표준화에 참여하고 있으며, ONF에는 대표적인 통신사업자인 NTT 커뮤니케이션(NTT communication), 도이치텔레콤(Deutsche Telekom), 버라이즌(Verizon)이 이사회 멤버이다. 최근 버라이즌은 오픈플로우 기반의 SDN 시범사업을 인텔(Intel), HP, Adara 네트웍스 등의 파트너와 함께 추진하고 있다.
구글(Google), 야후(Yahoo) 등 인터넷 사업자 입장에서는 데이터 센터가 점점 더 대형화되고 그 수가 늘어나면서, 네트워크 자원의 효율적인 통제 및 관리가 중요한 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 이들 사업자들에게는 전송해야 하는 데이터 트래픽을 통제 및 관리하기 위한 SDN 및 OpenFlow의 도입을 적극적으로 추진하고 있다.
하지만 SDN의 기술 확산과 표준화는 새로운 시장 진입자들로 경쟁의 심화를 가져올 수 있기 때문에 공급측면에서 기존 네트워크 장비 제조업체들에게 위협이 될 수 있다. 또한 기존에 공급시장을 지배하던 네트워크 장비업체 입장에서는 기존에 차별화되었던 강점들이 SDN의 확산 및 표준화로 더 이상의 경쟁우위로 작용하기 어려워질 수 있다.
이러한 상황에서 SDN의 확산과 표준화는 네트워크 산업에서 제조업체 중심의 수직적인 통합구조를 x86 서버처럼 복수의 수평적 구조로 분할되는 모습으로 변화시킬 것으로 전망되고 있다. 따라서 각 계층별로 분화되어 치열한 경쟁을 통해 가장 잘할 수 있는 계층에 전문화하는 방향으로 발전을 이끌 것으로 보인다.
결국 수요자의 측면에서 필요에 의해 유발된 SDN 등장과 확산 및 표준화는 다양한 이해관계자들에게 이점을 제공해 시장진입이라는 기회와 더불어 기존 시장지배자들에게는 경쟁심화라는 위협을 동시에 제공하고 있다.
하지만 아직까지 SDN의 확산 및 표준화와 관련, 해결해야 할 많은 문제점들이 존재한다. 신규 출시된 전용 네트워크 장비를 도입해 SDN을 구현하는 방법과 함께, 기존 장비에 SDN을 수용하는 API기능을 추가하는 방법도 존재하는 등 실제 SDN의 도입에 있어 구체적으로 입장차이가 존재한다. 또한 WAN 수준에서 SDN의 개념과 정책을 공유하는 다양한 통신사업자들을 포괄해 적용하기 위한 규모의 문제도 제기되고 있다.
특히, SDN이 현재 네트워크 문제점을 해결하는 유일한 대안은 아니며, SDN 뿐만 아니라 다양한 대체 기술들도 존재한다. 따라서 아직까지는 SDN이 시장에서 확산과 표준화를 구축해 쉽게 성공을 이룰 것으로 전망하기는 어렵다. 그럼에도 불구하고 SDN이 긍정적으로 전망되는 이유는 기존의 통합된 가치사슬이 반도체, 네트워크 장비, 컨트롤러, 애플리케이션, 수요자 등으로 네트워크 사업의 계층이 분화되면서 강력한 생태계가 형성되고 있기 때문이다.
문의 : 미래융합연구실 김민식 부연구위원(570-4288)
임순옥 연구원(570-4162)
