Monday, March 20, 2017

미래의 네트웍 기술 SDN (Software-Defined Networking)


▶ SDN이란?

OpenFlow 기술을 기반으로 더 확장된 개념으로 네트워킹 기술을 컴퓨팅 기술로 모델링하여 프로그램(소프트웨어)에 의하여 네트워크 제어 및 관리를 용이하게 한다. 아래와 같이 3가지의 추상화에 기반하고 있다.

- Forwarding: OpenFlow
- Distribution: Network O/S
- Control

▶ SDN 관련 조직

초기 스탠포드 대학이 시작했던 OpenFlow 기술이 2011년 상용화를 위해서 ONF (Open Networking Foundation)이 란 단체가 생겼다. ONF는 회원제 조직으로 Deutsche Telekom, Facebook, Goldman Sachs, Google, Microsoft, NTT, Verizon, Yahoo로 구성된 Board Members와 장비, 서비스 사업자, 소프트웨어 등 80여개 회사의 일반 멤버(회원사)로 구성되어 있다. 회원 현황은 아래 사이트에서 확인할 수 있다.
https://www.opennetworking.org/membership/members
국내 회원사로는 KT, SK Telecom, Samsung, ETRI 가 가입되어 있다.

또한, 회원사, 비회원사, 학계가 연계되어 컨퍼런스와 네트워킹을 하는 ONS (Open Networking Summit)과 같은 컨퍼런스 행사도 있다.

Google: OpenFlow의 내부 백본 적용 경험 (사용자 서비스 네트웍에는 미적용)
NEC: 스위치, 컨트롤러 사용 제품 개발, 네트웍 가상화 기술 기반 SDN 적용
NTT: 글로벌 클라우드 구축을 위한 SDN 실제 적용 (미국-일본 간 OpenFlow 테스트베드)

▶ SDN의 모델

SDN의 모델은 컴퓨팅의 계층화 (Layered)되고 가상화 (Virtualized)된 아키텍처에 가깝다. 상단의 여러 Control 프로그램들은 오픈 형태이므로 원하는 어떤 형태로든 구현이 가능하다.


▶ SDN Language

네트웍 기술을 보다 쉽게 개발하기 위해 고급 프로그래밍 언어인 Frenetic, Nettle 과 같은 언어들도 개발되고 있다.

▶ SDN 발전 트렌드

NDDI: Indiana University, Internet2, and the Clean Slate Program at Stanford University이 파트너쉽을 통해 OpenFlow의 첫 production deployment를 위해 추진 중이다.

▶ OpenFlow란?

네트워크 장비의 패킷 포워딩 기능과 컨트롤러 기능을 표준 인터페이스로 분리하여 네트워크 개방성을 제공하는 기술로, SDN 기술의 기반이 됨.

OpenFlow 기술은 스탠포드 대학의 미래 인터넷 연구 (NSF Clean-Slate Program)의 주요 결과물 중 하나로, 네트웍 스위치나 라우터의 Forwarding Plane과 Control Plane 기능을 분리하고 이들 두 기능 간의 통신을 위한 프로토콜을 제공한다. 그리고, OpenFlow Controller (서버)가 네트웍 벤더에 무관하게 스위치의 패킷 경로를 결정할 수 있는 기술을 제공한다. OpenFlow는 네트웍 장비 벤더나 종류에 상관없이 Flow Table을 개방형 프로토콜에 따라서 쉽게 프로그래밍할 수 있다.
2012년 4월 현재 OpenFlow 1.3.0 규격이 승인되었다.

OpenFlow의 Flow Table은 아래와 같이 구성되어 있다.


▶ OpenFlow 스위치

OpenFlow 스위치는 전용 스위치와 기존 스위치에 OpenFlow 기능을 추가한 OpenFlow 범용 스위치로 구분할 수 있다. 현재는 라우팅 프로토콜에 의해서 패킷 경로가 결정되어 사용자가 원하는 경로로 패킷을 전달하기 어렵지만, OpenFlow에서는 여러개의 OpenFlow 스위치를 한 개의 Controller에 의해서 중앙 집중 관리하므로 패킷 경로 제어가 가능하다. 따라서, 네트웍 상태, QoS 등에 의하여 패킷 경로를 쉽게 제어할 수 있다.


▶ OpenFlow 스위치 벤더


1. 사용 스위치 벤더
Brocade: MLX, XMR, CES, CER -> acquired by Extreme Networks
Cisco Systems: Nexus series
Extreme Networks: All switches (Partnership with NEC, Big Switch Networks)
Juniper Networks: MX series
HP: Procurve 5400
NEC: IP 8800

2. 컨트롤러 벤더
Big Switch Networks: -> acquired by Arista Networks
NEC: ProgrammableFlow
VMware (Nicira Networks): 



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