SDN

SDN이란 무엇인가요?

Software-Defined Networking(SDN)은 네트워크 가상화를 구현하는 방법입니다. 핵심 기술인 OpenFlow를 사용하여 네트워크 장치의 제어 평면과 데이터 평면을 분리함으로써 네트워크를 지능화하고 유연한 네트워크 트래픽 제어라는 목적을 달성합니다. 

간단히 말해, SDN 기술은 IT 관리자가 각 네트워크 장치(예: 라우터, 스위치 등)를 하나씩 수동으로 제어하지 않고도 소프트웨어 애플리케이션의 중앙 집중식 패널을 사용하여 복잡한 토폴로지 네트워크의 네트워크 트래픽을 제어할 수 있게 해줍니다. 이러한 방식으로 SDN은 중앙 집중식 관리, 유연한 스케줄링, 낮은 비용을 갖춘 중앙 관리 가능하고 소프트웨어로 프로그래밍 가능한 네트워크 아키텍처를 구축합니다.

SDN이 해결하는 문제는 무엇인가요?

기존의 분산 네트워크 장치는 레이어 2에서 도달 가능성 정보를 브로드캐스트하고 레이어 3에서 라우팅 프로토콜을 통해 토폴로지 정보를 전송합니다. 네트워크는 서로 다른 제조업체의 다양한 장치로 구성되어 있어, 네트워크 내 장치들이 통일되고 표준화된 프로토콜을 사용하여 통신해야 합니다. 네트워크가 더 복잡해짐에 따라 사용자의 요구 사항도 지속적으로 변화하고 있으며, 기존 분산 네트워크는 끊임없이 변화하는 통신 요구 사항에 대응하기 위해 새로운 프로토콜을 수립하고 네트워크 프로토콜을 수정해야 합니다. 또한 이러한 유형의 네트워크는 장치를 하나씩 관리해야 하므로 유연성과 효율성이 떨어질 수 있으며, 운영 및 유지보수 비용과 복잡성이 증가합니다.

SDN 아키텍처는 프로그래밍 가능한 기술을 사용하여 제조업체가 개방형 API를 활용해 비즈니스 요구에 맞는 애플리케이션을 개발하고, OpenFlow를 통해 멀티벤더 하드웨어를 중앙에서 제어할 수 있도록 합니다. 고도로 분산된 복잡한 네트워크의 장치들을 모두 중앙에서 구성, 관리 및 문제 해결할 수 있어 네트워크 관리, 운영 및 유지보수의 복잡성과 비용을 크게 줄이고 네트워크 관리 효율성과 문제 해결 능력을 향상시킵니다.

SDN은 어떻게 작동하나요?

기존 네트워크의 하드웨어 장치는 관리 플레인, 제어 플레인 및 포워딩 플레인의 기능을 갖추고 있습니다. 관리 플레인은 정책 수립 및 네트워크 서비스 조정을 담당하고, 제어 플레인은 운영 체제와 컴퓨팅 알고리즘을 제어하며, 포워딩 플레인은 데이터 패킷의 전달 및 수신을 담당합니다.

SDN 기술의 핵심 원리는 네트워크 장치의 제어 플레인(운영 체제 및 소프트웨어)과 데이터 플레인(데이터 전달 기능)을 분리하여 네트워크 장치의 제어 플레인을 하드웨어 장치에서 추출하고 소프트웨어를 통해 직접 프로그래밍할 수 있도록 하는 것입니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이, SDN 아키텍처의 소프트웨어 정의 관리 및 제어 기능은 하드웨어 장치의 데이터 전달 기능과 분리되어 있습니다. SDN의 네트워크 장치는 순수 하드웨어 화이트박스 장치가 되며, 소프트웨어는 별도로 정의됩니다.

위의 SDN은 소프트웨어와 하드웨어를 최대한 분리하는 것으로, 소프트웨어 SDN이라고 합니다. 이는 고전적인 SDN 기술 아키텍처일 뿐이라는 점에 유의해야 합니다. 그러나 SDN 기술의 발전과 함께 소프트웨어와 하드웨어의 분리를 약화시키는 하드웨어 SDN 기술도 존재합니다. 그 초점은 운영 및 유지보수 자동화를 달성하는 데 있습니다. 이 하드웨어 SDN 기술은 하드웨어 장치에 기본 운영 체제와 제어 플레인의 대부분의 소프트웨어 프로토콜을 유지합니다. 컨트롤러를 사용하여 하드웨어 장치와 네트워크 구성 관리 도구를 관리함으로써 하드웨어 장치의 중앙 집중식 관리를 실현합니다.

SDN의 응용 분야는 무엇입니까?

SDN은 여러 분야에서 채택되었으며, 다음은 몇 가지 예입니다.

데이터 센터: 복잡한 데이터 센터의 관리를 간소화하고, 동적 워크로드 마이그레이션 및 서버 간 트래픽을 지원하며, 빠른 구성과 동적 조정을 실현합니다.

광역 네트워크 (SD-WAN): 애플리케이션과 클라우드 서비스를 연결하고, 더 나은 사용자 경험을 제공하며, 종합 영역 네트워크 성능을 최적화합니다.

액세스 네트워크(SD-Access): 사용자 및 장치 액세스의 보안과 효율성을 개선하고 액세스 관리를 간소화합니다.

네트워크 기능 가상화(NFV): 가상화 기술을 사용하여 네트워크 기능을 배포하고 관리하며, 비용을 절감하고, 유연성을 높이며, 맞춤형 경로를 제공합니다.

캠퍼스 및 엔터프라이즈 네트워크: 중앙 집중식 관리를 통해 보안 정책을 통합적으로 구현하고, 사용자 신원, 장치 및 컨텍스트를 기반으로 접근 권한을 동적으로 조정하며, 사용자 경험을 개선합니다.

클라우드 컴퓨팅 및 멀티 클라우드 통합: 클라우드 리소스의 탄력적 확장과 자동화된 관리를 지원하고, 서로 다른 클라우드 환경의 효율적인 통합을 실현합니다.

사물 인터넷(IoT): 중앙 집중식 제어를 통해 효율적인 장치 관리와 보안 모니터링을 달성하고 대규모 장치 액세스 및 관리를 지원합니다.

5G: 다양한 유형의 네트워크를 최적화하고, 네트워크 슬라이싱 및 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)을 지원하며, 네트워크 유연성을 향상시킵니다.