초록 ▼

Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적
※ 사업계획서의 연차별 개발 목표 및 내용 대비 성과를 상세히 기술
※ 개발 목표 달성 정도를 구체적으로 제시

1. 미들박스 서비스 구현 및 서버와 스위치 통합 플랫폼 구현
가. 미들박스 서비스 구현 1단계
(1) IDS (Intrusion Detection System) 서비스 상용 수준 최적화 구현
○ 1차년도에 x86 서버 기반 IDS 미들박스 서비스 소프트웨어 구현
▪ 패턴 데이터베이스와 Expert System을 사용해 네트워크나 시스템의 사용을 실시

Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적
※ 사업계획서의 연차별 개발 목표 및 내용 대비 성과를 상세히 기술
※ 개발 목표 달성 정도를 구체적으로 제시

1. 미들박스 서비스 구현 및 서버와 스위치 통합 플랫폼 구현
가. 미들박스 서비스 구현 1단계
(1) IDS (Intrusion Detection System) 서비스 상용 수준 최적화 구현
○ 1차년도에 x86 서버 기반 IDS 미들박스 서비스 소프트웨어 구현
▪ 패턴 데이터베이스와 Expert System을 사용해 네트워크나 시스템의 사용을 실시간으로 모니터링하고 침을 탐지하는 보안 시스템

○ 오픈소스인 Suricata (Signature Based IDS)를 기반으로 구현
▪ IDS 서비스가 소프트웨어로 구현되어 손쉬운 설치가 가능
▪ IDS 서비스 소프트웨어는 다음과 같은 구조로 구현

○ SKT 상용화 (2014.09 ~)
▪ 보라매 네트워크 가상화 센터에 설치 및 운영 중
▪ 실망 운영을 통해 문제점 및 요구사항 분석

○ 최근 인터넷 사용의 증가로 인해 IDS로 탐지 및 처리해야 하는 트래픽이 기하급수적으로 늘어나고 있어 미들박스 내 고성능 IDS 서비스가 요구됨

○ 고성능 IDS 서비스에 대한 요구사항을 반영하여 해당 연도에 성능 최적화를 위한 노력을 기울임
▪ 멀티 코어 NUMA 시스템의 성능 최적화 SW 구조 적용
▪ 성능 개선을 위해 상용 PF_RING DNA를 인텔 DPDK (고속 패킷 처리 라이브러리) 로 대체
▪ 상용 PF_RING 은 Flow 별로 패킷을 분산하기 위해 DNA_Cluster라는 Software Load Balance Layer를 제공 (DNA Cluster Layer가 병목 구간이 되어 Scalability에 문제 발생)
▪ Lock Free 자료구조 적용
▪ Cache-aware Threading 기법 적용
▪ Per-Core 자원 관리 기법 적용
▪ Fast malloc()/free() 적용
▪ IRQ Pinning 기법 적용
▪ HW NIC Symmetric RSS 기술 적용
▪ CPU Isolation 적용 (할당된 CPU Core의 독점사용 보장)

○ 성능 최적화에 따른 효과
▪ 리눅스 네트워크 스택을 거치지 않고, ixgbe의 queue에서 바로 패킷을 가져오는 방식으로 패킷 처리 성능 향상
▪ Thread 별로 Memory Alloc을 수행하고, free된 메모리 또한 Thread 별로 Caching 를 통해 Lock Contention 최소화
▪ IRQ를 특정 CPU에 pinning하고, isolcpus를 사용하여 패킷을 처리하는 코어가 Suricata의 detect thread에 전념할 수 있도록 해서 처리 성능 향상

○ 주요 통신사, 공공기관, 클라우드 사업자 상용화 진행중 또는 예정

○ 성능 측정 구성 및 결과
▪ 아래와 같은 IDS 미들박스 서비스 성능 측정 환경을 구성
▪ Spirent Test Center (Spirent C100) 계측기를 이용, L2 스위치의 포트 미러링 기능을 통해 IDS 미들박스 서비스에 UDP 트래픽을 인가 후 Throughput 성능을 측정
▪ x86 서버기반 IDS 미들박스 서비스 성능측정 결과
▪ x86 서버기반의 가상화 환경 IDS 미들박스 서비스 성능측정 결과 (추가실험)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연차보고서 ... 2
• Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 ... 3
• Ⅰ-1 기술개발 추진 일정 ... 3
• Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적 ... 5
• Ⅱ. 기술개발결과 ... 61
• Ⅲ. 결론 및 차년도 계획 ... 66
• Ⅳ. 사업비 사용현황 ... 73
• Ⅴ. 기업 재무건전성 현황 ... 78
• Ⅴ. 자체보안관리진단표 ... 82
• Ⅵ. 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 83
• Ⅶ. 부록 ... 84
• 끝페이지 ... 111