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[국내논문] SD-WAN 기반의 사용자 중심 가상 전용 네트워크 시스템 설계 및 구현
Design and Implementation of User-Oriented Virtual Dedicate Network System Based on Software-Defined Wide Area Network 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.41 no.9, 2016년, pp.1081 - 1094  

김용환 (Korea Institute of Science and Technology Information) ,  김동균 (Korea Institute of Science and Technology Information)

초록
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KREONET은 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 관리 운영하는 국가 R&D 연구망이다. 이는 고성능 네트워크 인프라를 기반으로 산 학 연 등 약 200여 기관을 대상으로 첨단 응용 네트워크 서비스를 지원하고 있다. 하지만 KREONET은 하드웨어 기반의 폐쇄적인 환경에 의하여 제약을 받고 있어 최근 네트워크 환경의 변화에 따른 새로운 네트워크 서비스에 대한 첨단 응용 사용자들의 다양한 요구사항을 반영하는데 한계점을 지닌다. 이에 따라, KISTI는 첨단연구 및 협업의 적시성 환경 및 프로그래머블 네트워크 인프라를 구축하고 이에 기반한 새로운 첨단응용 서비스를 지원하기 위하여 KREONET-S 프로젝트를 출범하였다. 본 논문에서는 KREONET-S 시스템 구조 및 이의 데이터/제어 평면의 네트워크 인프라 구축 현황을 제시하고, 이에 기반하여 첨단 응용 연구자들이 필요로 하는 가상 전용 네트워크를 동적 구축하는 VDN (Virtual Dedicate Network) 서비스에 관하여 설명한다. 또한 KREONET-S 환경에 VDN 애플리케이션을 구현하고 이의 성능 분석을 수행함으로써 KREONET-S 시스템이 새로운 네트워크 패러다임의 변화에 대응하는 훌륭한 방안임을 검증한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

KREONET is a principal national R&E network running by KISTI in Korea. It uniquely provides production research network services for around 200 non-profit research and educational organizations, based on hybrid (IP and non-IP) network infrastructure. However, KREONET is limited to meet various needs...

주제어

#SD-WAN   #Virtual Dedicate Network   #Network Virtualization   #Dynamic Resource Allocation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • )를 추진 중에 있으며 소프트웨어화된 첨단연구망 인프라를 활용하여 과학 기술 분야에서의 국가 초고성능 R&D 커뮤니티를 선진국 수준으로 육성 지원하고, 세계적 수준의 국내외 공동연구를 지원하고자 한다. 이러한 배경으로 출범한 KREONET-S는 크게 1) 국가별 SD-WAN 도메인 콘트롤러의 소프트웨어 기반 상호 운용을 통한 국제 프로그래머블 네트워크 인프라 구축 2) 동적인 가상/전용 네트워크 서비스의 제공을 통한 다양한 첨단연구 및 협업의 적시성 환경 구축(time-to-research and time-to-collaboration) 3) 대용량 데이터 전송과 관리를 요구하는 첨단 협업연구 환경 제공을 위한 캐리어급 SDN 제공이란 3가지 주요 사안을 목적으로 한다.
  • 본 논문에서는 하드웨어 및 소프트웨어 SDN 장비들로 구성된 네트워크 인프라, SDN 기반의 분산 제어 플랫폼, 첨단 응용 애플리케이션 및 서비스 등 3가지 주요 파트들로 이뤄진 KREONET-S 시스템 구조를 설명하고 이의 네트워크 인프라 구축 현황에 대하여 알아보았다. 그리고 구축된 프로그래머블 네트워크 인프라를 기반으로 첨단연구 및 협업의 적시성 환경을 제공하기 위한 가상 전용 네트워크 동적 구축 서비스인 VDN 애플리케이션의 구조, 기능, 데이터 전송 절차, 사용자 인터페이스 등에 대하여 상세히 기술하였다. 또한 VDN 애플리케이션을 KREONET-S 시스템에 실제 구현하여 성능 분석을 수행하였고, 이를 통하여 KREONET-S 시스템 및 VDN 애플리케이션이 새로운 네트워크 패러다임의 변화에 따른 첨단 응용 연구 및 사용자들의 다양한 요구사항에 대응하는 훌륭한 방안이 될 수 있음을 알아보았다.
  • 한편 VDN 생성이 완료되면 사용자 편의에 따라 VDN 정보를 그림 10(a)과 같이 Web UI를 통하여 텍스트 형식으로 보거나 그림 10(b) 혹은 그림 10(c)과 같이 그래픽 형태로 볼 수도 있다. 그리고 이 때, VDN 애플리케이션은 VDN 네트워크 토폴로지 화면과 함께 VDN 참여 호스트들에 관한 종단간 화면 또한 제공하고 있어 보다 다양한 사용자 요구사항을 충족시키고자 한다.
  • 본 KREONET-S 시스템은 추후 다수의 KREONET 지역망 센터 및 국제 연구망 센터로 그영역을 확장할 계획에 있으며 이를 통하여 국제협력 연구 수행 및 효율적인 사용자 중심 국제 네트워킹 운영 환경 제공을 제공하고자 한다. 또한 이러한 KREONET-S 시스템을 기반으로 SDN-IP망, SDN망 간 연동기술, 가상 대용량 데이터 전송/협업 환경 제공을 위한 Virtual Science DMZ (vSciZ) 기술, NFV 서비스 체이닝, 네트워크 슬라이싱 기술 등을 연구하고 이를 토대로 보다 다양한 첨단 응용 서비스들을 제공할 계획이다.
  • 본 논문에서는 하드웨어 및 소프트웨어 SDN 장비들로 구성된 네트워크 인프라, SDN 기반의 분산 제어 플랫폼, 첨단 응용 애플리케이션 및 서비스 등 3가지 주요 파트들로 이뤄진 KREONET-S 시스템 구조를 설명하고 이의 네트워크 인프라 구축 현황에 대하여 알아보았다. 그리고 구축된 프로그래머블 네트워크 인프라를 기반으로 첨단연구 및 협업의 적시성 환경을 제공하기 위한 가상 전용 네트워크 동적 구축 서비스인 VDN 애플리케이션의 구조, 기능, 데이터 전송 절차, 사용자 인터페이스 등에 대하여 상세히 기술하였다.
  • KREONET-S는 SD-WAN 기반의 프로그래머블/가상화 코어 및 에지/엑세스 네트워크 인프라를 구축 하고 이에 기반한 첨단 응용 서비스를 지원하고 있다. 이러한 KREONET-S 시스템 및 SDN 응용 서비스들은 고에너지 물리, 천체우주, 첨단의료과학, 슈퍼컴퓨팅 등 다양한 첨단 응용 연구 및 과학 분야의 첨단협업연구를 위하여 고안되었다.
  • 그리고 이 때, 네트워크 토폴로지는 기본적으로 2장에 제시된 KREONET-S 토폴로지를 기반으로 하며 네트워크 규모의 확장을 위하여 OVS 스위치를 활용하였다. 이를 통하여 구축한 시스템 및 서비스가 국가별 SDN 도메인 콘트롤러의 소프트웨어 기반 상호 운용을 통한 국제 프로그래머블 네트워크 인프라 구축, 동적인 가상/전용 네트워크 서비스의 제공을 통한 다양한 첨단연구 및 협업의 적시성 환경 구축, 그리고 대용량 데이터 전송과 관리를 요구하는 첨단 협업연구 환경 제공을 위한 캐리어급 SDN 제공이란 목적에 부합함을 보이고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
KREONET-S 시스템은 무엇으로 구성되는가? KREONET-S 시스템은 크게 하드웨어 및 소프트웨어 SDN 장비들로 구성된 네트워크 인프라, SDN 기반의 분산 제어 플랫폼, 첨단 응용 애플리케이션 및 서비스 등의 3가지 주요 부문로 구성된다. 그림 2는 이러한 KREONET-S시스템의 구성요소 및 이의 관계를 보여준다.
KREONET은 누구에게 무엇을 지원하는가? KREONET은 1988년부터 과학기술처(현 미래창조 과학부)가 지원하고 한국과학기술정보연구원이 관리· 운영하는 국가 R&D 연구망이다[15]. 이는 산·학·연 등 약 200여 기관의 주요 연구 개발 기관을 대상으로 다양한 과학기술 정보자원, 슈퍼컴퓨팅, GRID, e-Science 응용분야 등의 연구자원을 제공하기 위한 고성능 네트워크 인프라를 지원하고 있다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 KREONET은 전국적으로 17개 지역망 센터가 운영되고 있으며, 각 센터를 기점으로 전국 어디서나 다양한 연구를 수행할 수 있는 네트워크 인프라를 구축하였다.
KREONET은 무엇인가? KREONET은 1988년부터 과학기술처(현 미래창조 과학부)가 지원하고 한국과학기술정보연구원이 관리· 운영하는 국가 R&D 연구망이다[15]. 이는 산·학·연 등 약 200여 기관의 주요 연구 개발 기관을 대상으로 다양한 과학기술 정보자원, 슈퍼컴퓨팅, GRID, e-Science 응용분야 등의 연구자원을 제공하기 위한 고성능 네트워크 인프라를 지원하고 있다.
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  19. S. Shin, Research on clustering of multiple control platform and visualization technique for software convergence network, KISTI Report, Nov. 2015. 

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