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프로그래밍 가능한 구조, 네트워크 문제 잡는다
프로그래밍 가능한 구조, 네트워크 문제 잡는다
  • 차종환 기자
  • 승인 2021.07.18 21:03
  • 댓글 0
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SDN 기반 '슬라이싱' 대세
디도스 등 보안 문제 해결
캐리어급 와이파이 가시화
SDN 기반 네트워크의 확산이 기존 통신망의 패러다임을 바꿔놓고 있다. [사진=클립아트 코리아]
SDN 기반 네트워크의 확산이 기존 통신망의 패러다임을 바꿔놓고 있다. [사진=클립아트 코리아]

[정보통신신문=차종환기자]

네트워크를 소프트웨어(SW) 기반으로 프로그래밍하는 것이 가능한 시대다. 사용자 수요에 따라 관리자가 일일이 장비를 설정·교체해야 했던 과거 하드웨어(HW) 기반 네트워크는 지금의 변화무쌍한 통신환경을 따라가기가 사실상 불가능해졌다는 평가다.

SW 기반 네트워크 기술이 가져온 통신망의 변화 양상을 주목해볼 만하다.

 

■하나로 정의되지 않는 네트워크 환경

가장 최신의 이동통신기술은 5G다. 하지만 아직 사용자들이 만족할 만한 수준의 인프라가 구축되지 못했다. 업계는 전국 단위 5G망의 실현을 내년께로 예상하고 있다.

당연히 기존 통신망과의 공존이 필요한 상황이다. 4G LTE를 중심으로 3G, 와이파이 등과 끊김없는 망 전환이 서비스 품질을 결정짓는 핵심요소가 됐다.

어떤 서비스들이 주목받고 있는가를 본다면 통신망을 5G, 4G, 3G 등으로 구분하는 것이 사실상 무의미하다.

데이터를 수집해 센터로 전송하는 것이 중요한 드론, 자율주행 등의 서비스는 업링크 용도로 대역폭을 많이 쓴다. 하지만 체감성능이 중요한 사용자 엔터테인먼트 영역에서는 다운링크의 속도가 빨라야함은 두말할 나위가 없다.

결국, 서비스가 요구하는 사항에 최적화된 통신망이 수시로 변화하면서 적절하게 제공하는 것이 중요해졌다.

이를 위해 기존 네트워크장비는 컨트롤 영역(Control Plane)과 데이터 영역(Data Plane)을 분리해 서비스 속성에 따라 네트워크를 분리(Slicing)해 사용하게 됐고 이 네트워크 구조는 소프트웨어정의네트워크(SDN)라는 이름으로 불리게 됐다.

SDN은 기존에 사람이 장비를 물리적으로 설치·운영하던 과정을 중앙에서 클릭 한번으로 해결하는 것을 가능케 한다.

네트워크 트래픽을 실시간 모니터링해 고품질을 요하는 서비스에 네트워크 자원을 더 많이 할당할 수도 있으며, 이 과정조차 아예 자동화 시킬 수 있어 통신망의 스마트화를 실현하는 밑거름이 된다.

 

■표준화되고 있는 자동화 네트워크

익히 알려진 네트워크 벤더들은 일찌감치 자동화 네트워크 개발에 전력을 다해왔다.

시스코는 관리자가 자연어에 가깝게 네트워크의 운영 의도를 얘기하면 네트워크가 그에 반응해 자동으로 네트워크를 설정해주는 ‘인텐트(intent)’ 솔루션을 선보이고 있다.

즉, 관리자가 네트워크를 특정 서비스 용도로 사용하고 싶다고 하면, 네트워크가 알아서 그에 최적화된 통신망을 구현해내는 식이다. 사람은 사용목적에만 집중하면 될 뿐, 나머지 세세한 부분은 신경쓸 필요가 없는 것이다.

주니퍼네트웍스 역시 비슷한 컨셉의 기술로 ‘셀프 드라이빙 네트워크’라는, 마치 자율주행차와 비슷하게 네트워크를 예측하고 적응하는 솔루션을 내놓고 있다.

이들은 모두 네트워크가 모니터링을 하는 중에 인사이트가 발생하면 운영자에게 그 인사이트를 제공하고, 운영자는 다시 그에 맞는 설정을 업데이트하는 식의 클로즈드 루프(Closed Loop)를 따르고 있다.

이동통신 국제표준화단체 3GPP는 이를 ‘NWDAF(NetWork Data Analytics Function: 네트워크 데이터 분석기능)’로 정의, 표준화에 나서고 있다.

지난해 12월 시작된 ‘프론토(Pronto)’ 프로젝트는 거의 전체가 프로그래머블 아키텍처로 전환된 네트워크에서 NWDAF가 일종의 컨트롤러의 역할을 하면서 현존하는 많은 네트워킹 문제들을 해결할 수 있음을 보여주고 있다.

짧은 시간에 많은 패킷이 들어오는 현상인 ‘마이크로 버스트’는 물론 ‘디도스(DDoS)’ 공격도 모니터링을 통해 특정 패킷을 드랍하거나 레이트를 제한함으로써 막을 수 있다는 설명이다. 네트워크 상태를 파악해 보다 빠른 경로로 패킷을 이동시키는 ‘패스(Path) 모니터링’도 가능해진다.

 

■캐리어급 와이파이 가시화

아직 불완전한 5G를 커버하기 위해 4G와 와이파이의 역할은 여전히 중요한 상황이다. 5G와 마찬가지로 이동통신인 4G는 사용요금을 지불해야 한다. 비면허 대역을 사용하는 와이파이의 중요성이 더욱 부각되는 대목이다.

5G망의 부하를 덜기 위한 와이파이라도 5G 보다 떨어지는 성능을 내서는 경쟁력이 없다. 이에 5G와 동일한 수준의 네트워크 성능을 제공하는 캐리어(Carrier) 와이파이의 등장이 가시화되고 있다.

최신의 와이파이 규격인 와이파이6가 이동통신 기술에서 사용되는 부가기술을 대거 채택하고 있는 것은 우연이 아니다. 직교주파수분할다중접속(OFDMA), 다중입출력(MU-MIMO) 기술 등이 그것이다.

OFDMA은 큰 채널을 더 작은 하위 채널로 분할해 공유기가 여러 개의 데이터 패킷을 동시에 전달하도록 한다. 즉, 순차적으로 보내던 데이터를 한꺼번에 전달하는 것이다.

MU-MIMO는 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있으며 AP 1대가 동시에 더 많은 클라이언트를 지원한다. 보통 안테나의 수가 늘어날수록 데이터 전송효율은 더 높아지기 마련인데, 와이파이6는 최대 8개 안테나로 통신한다.

캐리어 와이파이 역시 데이터 플레인과 컨트롤 플레인을 분리하는 SDN을 기본으로 한다.

이는 기존 와이파이의 구조적 변화를 유도한다. 발열문제와 안테나 수 증가로 장비의 크기가 커져만 가던 기존 와이파이를 절반의 크기로 줄일 수 있다.

장치 부품이 35% 정도 줄어 고장율도 줄일 수 있다. 하드웨어 분리와 프로세스부 통합은 제조원가를 약 30% 절감할 것으로 기대된다.

 



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