초록 ▼

연구개발
목표
o 스마트 팩토리, 스마트 에너지 등 산업/사물 인터넷(Industrial IoT)
실증을 촉진하기 위해 SDN/NFV/Cloud 통합하는 미래형 소프트웨어 정의
인프라를 포괄하는 오픈소스 (Open-Source) K-ONE (Korea – Open
Networking Everywhere) 네트워킹 소프트웨어 컬렉션을 대학 컨소시엄의
주도로 국내외 산학연 오픈협업 방식에 따라 연구개발하고 검증/확산함
연구개발
내용
o 미래형 소프트웨어 정의 인프라를 구성하는 핵심 기술인

연구개발
목표
o 스마트 팩토리, 스마트 에너지 등 산업/사물 인터넷(Industrial IoT)
실증을 촉진하기 위해 SDN/NFV/Cloud 통합하는 미래형 소프트웨어 정의
인프라를 포괄하는 오픈소스 (Open-Source) K-ONE (Korea – Open
Networking Everywhere) 네트워킹 소프트웨어 컬렉션을 대학 컨소시엄의
주도로 국내외 산학연 오픈협업 방식에 따라 연구개발하고 검증/확산함
연구개발
내용
o 미래형 소프트웨어 정의 인프라를 구성하는 핵심 기술인 SDN/NFV/Cloud의
실증적인 연구개발을 위해, 이를 대표하는 오픈소스 프로젝트인 OpenStack
(Cloud), OPNFV (NFV), ONOS (SDN)를 대상으로 하여 코드 수준의 개발을 진행함.
o 체계적인 연구개발을 위하여 아래와 같이 각 오픈소스 프로젝트에 대응하여
궁극적으로 개발하고자 하는 오픈소스 네트워킹 소프트웨어를 Task의
목표로 구분하고 이에 따라 5년의 로드맵을 계획하였음.
[통합] K-ONE 공용개발환경을 통한 DevOps 방식의 소프트웨어 개발 및 검증 (공통)
[OpenStack #1] OpenStack 기반 융합형 박스를 위한 SmartX 자동 프로비저닝 소프트웨어 (GIST)
[OpenStack #2] OpenStack 기반 IoT-Cloud를 위한 SmartX 오케스트레이션 / 가시성 소프트웨어
(GIST)
[OPNFV #1] OPNFV 기반 멀티 도메인을 위한 Real-time Monitoring/Migration 소프트웨어
(숭실대)
[OPNFV #2] OPNFV 기반 VNF/PNF 자원 관리 및 Forwarding Graph 동적 구성 소프트웨어 (고려대)
[ONOS #1] 멀티레이어드 시큐리티 모드를 통한 ONOS 컨트롤러 개선 소프트웨어（KAIST)
[ONOS #2] ONOS 가용성 향상을 위한 제어평면 고도화 및 SBI 확장 소프트웨어 (POSTECH)
[ONOS #3] ONOS 기반 WiFi 연동 개선 및 IoT 네트워킹 통합 지원 소프트웨어 (광운대)
o 상기한 소프트웨어들의 연구개발을 위한 첫 번째 단계로써, 1차년도에 다음과 같은
세부 Task의 달성을 목표로 소프트웨어 개발을 진행함.
[통합-1] K-ONE GitHub 소프트웨어 공유환경 구축, K-ONE 공용개발환경의 컨소시엄 활용정비
[OpenStack #1-1] 분산 클라우드를 위한 안전한 융합형 박스 설치 및 오버레이 연결 자동화
기능 개발 - OpenStack Ironic/Neutron-OVN 연계
[OpenStack #2-1] Apache Flume/Kafka를 활용한 모니터링 패브릭 기능 개발 - OpenStack
Ceilometer 연계
[OPNFV #1-1] 싱글 도메인에서의 VNF 상태의 종합관리를 위한 모니터링 기능 개발 - OPNFV
Doctor/Prediction/Promise 연계
[OPNFV #2-1] VNF/PNF 자원 풀링 및 스케줄링 기능 개발 - OPNFV Promise/RS 연계
[ONOS #1-1] 롤 기반 퍼미션 모델 디자인 및 Access Control Language 정의 및 구현 – ONOS
Bundle 구현
[ONOS #2-1] 다중 ONOS 인스턴스들로 구성된 클러스터의 모니터링 및 클러스터 마스터쉽 관리
기능 개발, LISP SBI 확장 기능 개발 - ONOS Bundle 구현
[ONOS #3-1] ONOS 확장을 위한 WiFi-CAPWAP stack 개발 – ONOS SBI 연계
연구개발성과
o K-ONE 프로젝트 참여기관의 SDN/NFV/Cloud 오픈소스 소프트웨어 개발
가속화를 위한 노력으로써 SDN/NFV/Cloud 통합에 대응할 수 있는 K-ONE
공용개발환경의 설계 및 초기수준의 구축을 진행하였음. 구체적으로 전
참여기관에 Intel ONP 서버모델 기반으로 구성을 설계한
융합형(Convergent) 자원박스인 K-Box를 배포하였으며 KOREN/KREONET에
부분적으로 연동함으로써 K-Box를 중심으로 하는 K-ONE 공용개발환경
인프라의 초기 환경을 구축하였음.
o K-ONE 공용개발환경이라는 공통된 인프라 상에서 SDN/NFV/Cloud의
개발/검증을 통합적으로 지원하기 위하여 μCloud에 대응하는 K-Cluster의
Early Prototype을 설계/구성하였으며, GIST 사이트를 대상으로 우선
구축하여 운용하고 있음.
o K-ONE 프로젝트의 참여 학생연구원 17인은 각자 자신이 속한 Task 하에서
오픈소스 소프트웨어와 연계하여 각자 제안한 소프트웨어를 개발하였으며,
오픈소스 프로젝트에 실제로 소스코드 Contribution 하는 성과를 거뒀음.
각 연구원이 제안/개발한 소프트웨어는 아래와 같음.

신준식 OpenStack-OvN (Open vNetworking Manager)
한정수 OpenStack-MultiView (Multi-layer Visibility with SmartX Agent)
김남곤 OpenStack-Mesos (Mesos-leveraged MPI Clustering)
양현식 OPNFV-HealthMon (Monitoring for Application health checking)
김민식 OPNFV-Statemon (Monitoring for State Information)
두투롱쏜 OPNFV-Cluster (Clustering Service for Manger/Orchestrator)
서동은 ODL-OSASS (Optimized Scheduling Lgorithm of SF Scheduler)
이재욱 ODL-TASS (Topology Abstration of SF Scheduler)
백호성 ODL-SRMSS (SF Resource Monitoring of SF Scheduler)
한윤선 ONOS-LISP (LISP Subsystem for ONOS SDN Controller)
김우중
ONOS-MasMan (Mastership and Auto-scaling Management System in ONOS
SDN Controller)
류승호 ONOS-LISP (LISP subsystem for ONOS SDN Controller)
이승현 ONOS-ApSM (Automated Policy File Generation module for Security-Mode)
강희도 ONOS-SSM (Scalable Security-Mode)
김진우 ONOS-SMoV (Security-Mode on Virtual Network)
소재영 ONOS-IoTCon (ONOS-based IoT-μCloud Controller)
김홍석 ONOS-IoTPro (ONOS-based IoT-μCloud Provider)
o 개발된 소프트웨어가 내포한 배경 기술들을 설명하고 실제 이를 쉽게
사용할 수 있도록 전 참여연구원 별로 개발 소프트웨어에 대한 기술문서를
작성하였음.
o 개발한 소스코드의 통합적인 관리 및 대외적인 공개를 위한 창구로써
세계적인 오픈소스 프로젝트들이 활용하는 Github를 선택하여 K-ONE
Github를 생성하고, K-ONE 컨소시엄 내에서 개발되는 코드를 Github 하에서
관리하고 있음.
K-ONE Github: https://github.com/K-OpenNet

o K-ONE 컨소시엄의 네트워킹 오픈소스 소프트웨어 연구개발 활동에 대한
대외적인 접점을 제공하고자 자체적으로 K-ONE 홈페이지를 구축하였음.
홈페이지에는 프로젝트 개요, 참여 연구원을 포함하여 상기한 소프트웨어,
기술문서 등의 모든 결과물을 공개하고 있어 프로젝트 전반에 대한 정보에
쉽게 접근할 수 있는 인터페이스로써 운영하고 있음.
K-ONE 홈페이지: http://opennetworking.kr/projects/k-one-collaborationproject/
wiki
o K-ONE 컨소시엄 주도의 개방형 협력이라는 프로젝트의 목적을 달성하기
위하여 성과홍보 및 기술정보공유를 위한 워크샵을 SDN/NFV 포럼,
openwincon 컨소시엄과의 협업을 통해 성공적으로 개최하였음.
그림 7 K-ONE 컨소시엄 주도 행사:
ONOS Code-Walkthrough(좌) / ONK 2015(중) / ONK 2016 Spring(우)
o Open Networking Korea 2016 Spring 행사에서는 K-ONE 컨소시엄의 각
참여기관이 1년간 연구개발한 소프트웨어 시제품들을 부스 전시하여
외부적으로 시연하는 성과를 이루었음.

GIST
Composable UnderCloud 구축/운영 공용개발을 위한 K-Cluster 참조모델
Early Prototype
마이크로 Cloud를 위한 IoT-Cloud 서비스를 지원하는 운영 가시성 확보 및
배포 자동화
숭실대 OpenDayLight/OPNFV 기반 Tacker에서의 계층적 서비스기능 체인화 기술
고려대 OpenDaylight/OPNFV에서 최적의 Service Function Path 선택 기법
KAIST 미션 크리티컬 네트워크를 위한 보안성이 강화된 SDN 컨트롤러
POSTECH 제어평면 고도화를 위한 제어 평면 모니터링 시스템 및 마스터쉽 매니저
설계 및 개발
POSTECH SDN 기반 서비스 확장을 위한 ONOS 컨트롤러 상 LIPS 프로토콜 설계 및 개발
광운대 CORD 플랫폼 기반 LoRaWAN 테스트베드 구축 및 운영에 대한 스케치
o K-ONE 프로젝트 연구개발을 통해 1차년도의 목표로 상정하였던 다양한
성능지표들을 아래와 같이 달성하였으며, 자체적인 테스트를 통해 성능
달성여부를 검증하였음.


세부달성내역 및 검증방법
자동 연결 시
데이터 전송 지연
(네트워크 연결성)
Msec 200
- 장치가 현재 통신 시 사용하는 게이트웨이의 커버리지 바깥으로 이동할 때,
통신상태가 가장 양호한 게이트웨이를 통해 서버와의 연결성을 자동 보장하는
기능을 구현함.
- LoRaWAN 장치가 다수의 게이트웨이와 연결성을 확보한 후 통신을 수행함에 따라
장치의 이동에도 항시 200msec 이하의 전송지연을 보장할 수 있음
레이어별 Access
Control 기능
동작 여부
(고신뢰 보안
네트워킹)
유/무 유
- ONOS Application이 사용할 수 있는 API (Northbound API, JAVA, OSGI
API)들에 대한 퍼미션 타입을 정의하고, access control language를 연구개발
하였으며 결과적으로 ONOS Application에 대한 access control 기능을 구현하였음.
- 1차년도 개발 결과, ONOS Application에 대한 access control이 완벽하게 지원됨.
제어메시지 개수
및 제어 트래픽 량
(트래픽 관제)
Pkt/s 이하
/ Mbps이하
2000/1
0
- 본 과제에서 개발한 MAS-Man 소프트웨어의 마스터쉽 기능을 통해, 단일 ONOS
컨트롤러에 집중되는 제어 메시지의 개수 및 트래픽 양을 목표치 수준까지 감소
- 가상 머신으로 구동하는ONOS 컨트롤러와 Mininet을 활용하여 성능 확인
컨텐츠 상태 이전
제어 동작속도 및
컨텐츠 상태
(컨텐츠 제어/관리)
VNF 당
이전시간(Sec)
/ 개수
수십분/
0-5
- Openstack VNFM 관련 프로젝트인 tacker 프로젝트에서 컨텐츠의 상태이전단계
이전에 실행해야 할 모니터링 기능 템플릿 및 클러스터링 서비스개발.
- 현재는 컨텐츠 상태를 크게 인프라 부분과 어플리케이션 부분으로 분류하여 개발
중이며 인프라 부분에 대한 설계 및 템플릿 작성 부분을 Openstack tacker
프로젝트에서 동작 가능하도록 구현하였음.또한 클러스터링 서비스 기반으로
이전기능에 대한 테스트완료 (stateless VNF기준/ 수분내)
IoT-Cloud 대응
다계층 Visibility
체계화 수준
(실시간 모니터링)
계층
1+1계
층 분리
- 분리된 두 계층 (물리/가상 Box)을 대상으로 하는 Visibility 기술을 연구 개발함.
- 1차년도 개발의 결과물로 물리 Box 자원계층, 가상 Box 자원 계층의 두 계층을
대상으로 Visibility를 각각 제공하는 OpenStack-MultiView 소프트웨어를
구현하였음.
서비스 체이닝을
위한 통합 포워딩
그래프의
가용성/견실성
(고가용성)
% / %
-/99.9
9
- 서비스 체이닝에서의 고가용성에 대한 연구를 진행하여 Primary/ Secondary
기반의 장애 복구 알고리즘을 개발함
- 사전에 Secondary 서비스 체인을 구성함으로써 99.99% 이상의 견실성을 보장할
수 있음을 ODL 기반 SFC 테스트를 통해 확인함
자동화된 서비스
합성의 자원대비 성능
(서비스
오케스트레이션)
성능
효율(%)
50%
- OpenStack Heat 프로젝트를 활용하여 마이크로 서비스를 구성하는 기능 요소들을
VM의 형태로 합성, 클라우드 상에 배포하는 연구를 진행 중.
- 서비스 합성 기술 활용하여 VM Function 형태로 배포하여 실행 시 최적 성능 대비
50% 이상의 성능을 나타냄.
활용계획 및 기대효과
활용계획
o SDN/NFV/Cloud에 통합적으로 대응하는 K-ONE 공용개발환경을 중심으로 각각의
소프트웨어 개발을 수행할 수 있는 개발환경으로 활용하는 것뿐만 아니라 개발된
각각의 SDN/NFV/Cloud 소프트웨어들을 하나의 인프라 상에서 통합적으로 적용하는
DevOps 개발공용 환경으로 활용할 계획임.
o 융합형 SmartX Box들로 구성된 자원집합 인프라와 이를 개발자가 구상하는 응용의
요구사항에 맞춰 설정(configuration), 제어(control), 가시화(visibility) 하는 요소
기술을 이용하여 효과적으로 SDN/NFV/Cloud 통합으로 구성되는 미래형 소프트웨어-정의
인프라를 실증적으로 구현하면서 활용.
o K-ONE 프로젝트를 통해 개발된 모든 소프트웨어 결과물들을 K-ONE 홈페이지, K-ONE
Github를 통해 공개하는 것을 기본으로 하며, 관심이 있는 누구나 소프트웨어를 무료로
활용하거나 공동개발을 할 수 있는 기회를 개방하는 오픈소스 프로젝트 형태로
관리/활용함.
o 오픈소스 네트워킹 소프트웨어 R&D 분야의 공개적인 협력을 유도하기 위한 K-ONE
공개협력 미팅을 FIF 포럼 (테스트베드 WG: 의장 GIST 김종원 교수), SDN/NFV 포럼
(포럼 의장: 포항공대 홍원기 교수) 등과의 협력을 통해서 정기적으로 개최하면서
실제적인 개방형 협력 진행.
o 국내외 산업체의 K-ONE 오픈소스 네트워킹 소프트웨어를 활용사례 창출하기 위한
노력을 수행할 계획임. 구체적으로는 K-ONE 컨소시엄이 추구하는 개방형 협력활동에
참가 의사를 밝힌 국내/외 산업체 및 연구소 14개 기관 (On.Lab, KT, SK Telecom,
나임네트웍스, 다산네트웍스, 모비젠, 스맥, 아토리서치코리아, 에스피테크놀러지,
콘텔라, 파이오링크, 한국과학기술정보연구원 KREONET, 한국전자통신연구원,
한국정보화진흥원 KOREN)과의 협력을 통해서 소프트웨어 결과물을 실제 산업계에
적용하기 위한 노력을 수행.

기대효과
o 공통 하드웨어 자원인 K-Box로 구성된 K-ONE 공용개발환경을 통해 하드웨어로 인해
경험하는 이슈를 컨소시엄 전체에서 해소하고 공유함으로써 이슈 해결을 위해 소요되는
시간을 최소화함. 따라서 소프트웨어 개발 자체에 집중하는 환경이 조성되어 개발을
가속화할 수 있을 것으로 기대됨.
o 개발 소프트웨어를 소프트웨어 정의 인프라 개념상에서 실증적으로 개발함에 따라 실제
인프라 상에서 발생하는 이슈들을 체감함으로써 시뮬레이션 기반의 연구에서 다루는
학구적인 연구개발에서 나아가 보다 실제적인 문제를 연구 개발할 수 있는 경험을
제공해 줄 수 있을 것이라 기대함.
o K-ONE 프로젝트을 통해 참여 학생연구원이 글로벌 SDN/NFV/Cloud 오픈소스 프로젝트에
직접 참여하여 소스코드 수준에서 기여할 수 있는 능력을 배양함으로써 오픈소스
네트워킹 소프트웨어 개발할 수 있는 세계적인 수준의 고급 네트워킹 전문가를
양성하는 역할을 수행함.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 정보통신 · 방송 연구개발 [1 연차] 보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 8
• 국문요약문 ... 9
• 1. 연구개발 목표 ... 14
• 가. 최종 목표 ... 14
• 나. 당해 연도 연구개발 목표 및 결과 ... 15
• 2. 연구 범위 및 연구 수행 방법 ... 16
• 3. 연구개발 목표의 달성도 및 자체 평가 ... 18
• 가. 연구개발성과 및 평가 방법 ... 18
• 나. 당해 (연도·단계) 정량적 연구성과 목표 및 달성도 ... 27
• 다. 당해 (연도·단계) 질적 성과 목표 및 달성도 ... 27
• 4. 연구개발성과 ... 28
• 가. 지식재산권(특허, 실용신안, 의장, 디자인, 상표, 규격, 신품종, 프로그램) ... 28
• 나. 국내 및 국제 논문 게재 ... 29
• 다. 국내 및 국제학술회의 발표 ... 30
• 라. 표준화 ... 30
• 마. 기술 거래(이전) 등 ... 30
• 바. 사업화 투자 실적 ... 31
• 사. 사업화 현황 ... 31
• 아. 저작권(소프트웨어, 서적 등) ... 31
• 자. 생명자원(생물자원, 생명정보)/화합물 ... 31
• 차. 전문 연구 인력 양성 ... 31
• 카. 산업 기술 인력 양성 ... 32
• 타. 기술요약정보 ... 32
• 하. 보고서 원문 ... 32
• 5. 구매 금액이 3천만원 이상인 연구시설·장비 구축 현황 ... 32
• 6. 연구개발비 집행 실적 ... 33
• 가. 비목별 총괄표 (‘16.04.27. 기준) ... 33
• 나. 비목별 사용명세(주관기관: 광주과학기술원) ... 33
• 다. 비목별 사용명세(참여기관) ... 34
• 7. 연구 수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 36
• 8. 중요 연구 변경 사항 ... 37
• 9. 기타 건의 사항 ... 37
• 붙임1. 자체 보안관리 진단표 ... 38
• 붙임2. 연구실 안전조치 이행표 ... 39
• 끝페이지 ... 39