SDN 의 응용 프로그램 시나리오는 SDN 기술 자체의 특성과 밀접한 관련이 있습니다. 다음은 제가 가져온 SDN 의 주요 기술적 특징입니다. 참고해 드리겠습니다.
SDN 의 주요 기술적 특징은 세 가지 측면에 반영됩니다.
● 전달 및 제어 분리. SDN 은 네트워크 토폴로지 수집, 라우팅 컴퓨팅, 스트리밍 테이블 생성 및 배포, 네트워크 관리 및 제어를 위해 SDN 컨트롤러를 사용하는 전달 및 제어 분리 기능을 갖추고 있습니다. 네트워크 계층 장치는 트래픽 전달 및 정책 구현만 담당합니다. 이렇게 하면 네트워크 시스템의 포워딩 평면과 제어 평면이 독립적으로 발전하고, 포워딩이 보편화되고, 단순화되고, 비용이 점차 절감될 수 있습니다. 제어 평면은 중앙 집중화되고 통일될 수 있으며 성능과 용량이 향상됩니다.
● 논리를 중앙에서 통제한다. 전달과 제어가 분리되면 제어가 집중됩니다. 제어 평면의 중앙 집중화로 SDN 컨트롤러에는 네트워크의 글로벌 정적 토폴로지, 전체 네트워크의 동적 전달 정보, 전체 네트워크의 자원 활용도, 장애 상태 등이 있습니다. 따라서 SDN 컨트롤러는 네트워크 수준 기반의 통합 관리, 제어 및 최적화를 수행할 수 있으며 글로벌 토폴로지의 동적 전달 정보를 활용하여 신속한 장애 위치 파악 및 제거를 지원하고 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
● 인터넷 능력의 개방성. SDN 의 또 다른 중요한 특징은 네트워크 기능을 지원하는 개방성이다. 중앙 집중식 SDN 컨트롤러는 네트워크 리소스의 통합 관리, 통합 및 가상화를 구현한 후 표준화된 북쪽 인터페이스를 사용하여 상위 계층 어플리케이션에 주문형 네트워크 리소스 및 서비스를 제공하여 네트워크 용량 개방을 가능하게 합니다. 이런 방식은 기존 네트워크의 업무 폐쇄 문제를 타파하는 파격적인 혁신이다.
SDN 제어 및 전달 분리는 장치의 하드웨어 보편화 및 단순화를 가능하게 하며, 장치의 하드웨어 비용을 크게 절감하고 SDN 응용 프로그램을 용이하게 합니다. 그러나 장치 하드웨어 및 전달 스트림 테이블의 변경으로 인해 SDN 장치와 기존 네트워크 장치 간에도 호환성 문제가 있어 일정 기간 동안 대규모 네트워크에서 SDN 의 적용을 제한할 수 있습니다.
SDN 제어 논리 집중의 특징을 통해 SDN 컨트롤러는 네트워크의 글로벌 토폴로지와 상태를 가지며 글로벌 최적화를 구현하여 네트워크의 완벽한 배포, 보호 및 감지 수단을 제공합니다. 한편, SDN 컨트롤러는 여러 수준의 네트워크를 중앙 집중식으로 제어하여 그룹 네트워크 및 광 네트워크의 공동 스케줄링과 같은 네트워크의 다중 계층 다중 도메인 협업 최적화를 실현할 수 있습니다.
SDN 의 개방형 네트워크 기능을 통해 네트워크를 프로그래밍할 수 있으며 애플리케이션 서비스를 쉽게 제공할 수 있습니다. 네트워크는 더 이상 인프라일 뿐만 아니라 서비스이며 SDN 의 적용 범위가 더욱 확대됩니다.
5G 이동 통신 네트워크 아키텍처에서 SDN 및 NFV 기술 적용
요약
오늘날의 이동 통신 네트워크에서 핵심은 SDN (소프트웨어 정의 네트워크) 및 NFV (네트워크 기능 가상화) 와 관련된 기술적 과제를 해결하는 것입니다. 이에 앞서 5G 네트워크 아키텍처에서 SDN 및 NFV 기술을 사용하면 큰 편리함을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었습니다. SDN 및 NFV 기술의 국제적 최신 연구 현황을 더 자세히 설명하고 SDN/NFV 네트워크 아키텍처를 기반으로 한 설계 개념을 탐구했습니다. 마지막으로, 다양한 요인에 따라 SDN/NFV 기술을 기반으로 한 5G 네트워크 아키텍처에 대한 예비 논의와 기술적 어려움을 분석하고 업계 발전에 기여할 수 있는 솔루션을 제시했습니다.
키워드
소프트웨어 정의 네트워크 네트워크 기능 가상화 5G 네트워크 아키텍처
시장연구기관이 5 세대 이동통신 (이하 5G) 네트워크가 20 17 정도에서 관련 프로토콜을 건립할 예정이며 상용시간은 2020 년으로 잠정된다는 결론을 내렸다. 하지만 최근 몇 년 동안 인터넷 트래픽의 소비가 계속 증가하면서 시장 수요가 절실하다. 또한 5 세대 이동통신 기술은 미래 전략에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 이에 따라 시장에서 5G 네트워크 기술에 대한 연구가 시작된 지 오래다. 5G 네트워크에 대한 수요도 갈수록 절실해지고 있다.
국내 시장에서는 일부 기업과 조직도 시대 발전을 따라 5G 네트워크의 기술 연구를 시작했다. 세상은 더욱 그렇다. 전 세계의 통신 사업자들은 자신의 5G 비전을 제시하기 위해 경쟁하고 있으며, 모두 자신의 방안에 대해 기술적 논증을 진행하고 있다. 해외든 국내에서든 통신업체와 장비 공급업체는 이미 5G 기술에 대한 긴 연구를 시작한 것이 분명하다. 조직 간의 경쟁은 업계 내 기술 지식을 얻는 데 매우 중요하다. 업계의 거물들에게는 특허를 획득하고 기술 고지를 선점하며 미래를 얻는 중요한 시기이다. 현재의 5G 기술은 아직 핵심 분야의 기술 지식을 실현하지 못했다. 이 때문에 이동통신 분야는 엄청난 변화를 맞이할 것이며, 이는 전례 없는 기회와 도전을 가져올 것이다.
첫째, 5G 네트워크 아키텍처에 SDN 및 NFV 도입의 이점
SDN 은 엄밀히 말하면 네트워크 혁신 아키텍처로 다음과 같은 몇 가지 뚜렷한 특징을 가지고 있습니다.
1) 제어 부분은 전달 부분과 분리됩니다.
2) 중앙 집중식 제어;
3) 사용 된 소프트웨어 인터페이스는 널리 정의됩니다.
핵심 포인트는 제어 평면이 데이터 평면에서 분리되고 전달 기능은 기본 하드웨어 장치에서만 구현되며, 상위 분리는 중앙 집중식 제어를 통해 네트워크 응용 프로그램 및 기능의 프로그래밍 가능성을 달성한다는 것입니다. 중앙 집중식 제어 시스템에서는 모든 사용자의 네트워크 사용량을 파악하여 네트워크 트래픽을 전체적으로 거시적으로 제어하고 네트워크 자원을 합리적으로 할당하며 자원 활용도를 높일 수 있습니다.
향후 네트워크에서는 SDN 의 이러한 장점을 과학적으로 합리적으로 활용하여 네트워크 통신 업계에서 큰 성과를 거둘 수 있습니다. 바로 SDN 기술의 합리적 사용으로 모바일 네트워크의 기본 기능을 더욱 효율적으로 활용할 수 있게 되면서 수직 통합이 현실화되고 네트워크가 단순화되며 증가하는 액세스 속도에 적응할 수 있게 되었습니다. SDN 은 스탠포드 대학에서 유래한 반면, NFV 의 개념은 통신업체 연합에서 나온 것이다. 그들의 목적은 하드웨어 시설이 육중하고 전통적이며 확장하기 어려운 문제를 해결하는 동시에 기존 네트워크를 더 잘 활용하여 투자 효과를 극대화하는 것입니다.
최근 발표된 NFV 백서에서 알 수 있듯이 SDN 과 NFV 에 대한 관계는 이렇게 정의됩니다. 첫째, 상호 보완적이며 융합될 수 있지만 상호 의존적이지 않습니다. 즉, NFV 는 SDN 의 영향을 고려하지 않고 독립적인 레이아웃을 구현할 수 있습니다. 그러나 SDN 을 사용하면 NFV 호환성과 운영이 쉬워지기 때문에 상호 보완적입니다. 반대로 NFV 의 가상화와 같은 기술은 SDN 의 유연성을 높일 수 있습니다.
둘째, 대상 네트워크 아키텍처
현재 시장 상황으로 볼 때 아랑, 중국의 화웨이, 중흥 등 정보통신업체, 주요 연구기관, 포럼은 각각 5G 인터넷 시대의 기대와 시장 수급 관계에 대한 이해를 담은 5G 백서를 내놓고 있다. 오늘날 세계 5G 네트워크의 아키텍처는 미성숙하다. 거의 모든 아이디어가 방금 제기되어 기술 인증이 진행 중이다.
SDN 및 NFV 와 같은 기본 아이디어의 지도 하에 설계된 5G 이동 통신 네트워크 아키텍처는 주로 다음과 같은 세 가지 설계 아이디어를 가지고 있습니다.
(1) 네트워크 요소 기능 구분.
오늘날의 네트워크는 폐쇄적이고 무질서하며, 심지어 일부 기능이 서로 충돌하기 때문에 네트워크 기능을 재정의하고 보다 명확하게 정렬하고 분할해야 합니다. 첫 번째 단계는 제어 터미널을 전달 터미널에서 분리하고 소프트웨어를 하드웨어에서 분리하는 것입니다. 분리를 통해 제어 기능을 SDN 컨트롤러에 완전히 배치할 수 있습니다. 적절한 전달 장치 (일반적으로 표준 부품) 를 전달 표면에 사용하여 저렴한 비용의 장점을 제공하며 동일한 인터페이스에 연결됩니다. 제어 평면과 전달 평면 모두 확장 또는 업그레이드할 수 있어 장치를 더욱 편리하고 효율적으로 만들 수 있습니다.
(2) 네트워크 기능 추상화
인터넷 요소의 각 부분의 기능을 별도로 처리한 후에는 * * * 추출 작업을 해야 한다. 일정한 규칙적인 패키징을 거쳐 서로 다른 기능의 모듈이 분리되어 모듈 사이에 사용되는 인터페이스가 표준이다. 분할 전 네트워크 기능보다 분할 후 네트워크 기능 모듈이 많아지면서 인터페이스와 프로토콜이 매우 복잡해집니다.
추상 처리를 통해 네트워크 기능을 구현하는 모듈화는 기능 모듈 간에 API 인터페이스를 사용하여 더욱 개방적으로 만듭니다. 관련 기준에 따라 재구성을 수행함으로써 재구성된 네트워크 요소 기능을 전체 네트워크 시각으로 볼 수 있으며, 사용자 요구 사항을 충족하기 위해 최선을 다하고 고객에게 최적의 비즈니스 데이터 스트림 전송 및 통합 방법을 제공함으로써 네트워크 리소스의 합리적인 활용을 실현하고 인터넷 서비스 기능을 강화합니다.
오늘날, 인터넷 기술의 발전은 나날이 새로워지고 있으며, 인터넷 업계를 기반으로 한 혁신적인 관행이 대거 등장하고 있다. 이 모든 것은 공용 하드웨어 플랫폼을 사용하는 것과 매우 중요한 관련이 있으며, 고객이 개방형 API 인터페이스를 사용하여 사람들의 혁신을 단순화하고 혁신 요구 사항을 줄일 수 있도록 합니다. 따라서 API 를 개발자에게 무료로 배포하면 인터넷의 설계와 개발은 기존의 통신업체만을 돌파하고, 사용자에게 더욱 유연하게 접근할 수 있게 되며, 운영자에게 보다 유연한 네트워크 기능을 제공합니다. 기존의 하드웨어 문제로 인한 업그레이드 어려움, 확장성 차이 등의 단점을 해결할 수 있습니다.
(3) 네트워크 기능 재구성
인터페이스가 열린 기능 하위 모듈을 정리하고 특정 요구 사항에 따라 조합하여 사용합니다. 이렇게 하면 기존 네트워크의 기본 기능을 가질 수 있을 뿐만 아니라 구성 요소를 서로 독립적으로 만들거나 동적으로 확장할 수도 있습니다. 동시에 미래의 발전 추세와 결합하여 빠른 개발, 디버깅, 합리적인 레이아웃을 통해 새로운 기능을 구현할 수 있습니다. 따라서 이를 바탕으로 네트워크 리소스를 공유하고 실제 비즈니스 요구 사항에 따라 주문형 스케줄링 및 오류 격리를 수행할 수 있습니다. 이것은 실제로 재 분류 및 추상화의 목적입니다.
아시다시피 IT 기술은 유연하고 빠른 장점을 가지고 있으며, 이는 통신 네트워크에서 배운 것입니다. 다가오는 5G 시대에는 네트워크 아키텍처가 더 이상 과거의 고정 폐쇄 아키텍처가 아니라 가상화 기술에 의존하는 새로운 아키텍처로 대체될 것입니다. 기존 모듈을 분할하고 재구성하면 가장 기본적인 기존 네트워크 기능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 중복성을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 일부 모듈의 기능이나 서비스는 이미 사용 연한을 초과하여 시장에서 탈퇴할 수 있는 조건을 달성했다. 하지만 정말 그럴까요? 기존 회로 스위치의 2000 개 이상의 기능 사용률이 1% 를 넘지 않는 것으로 추산됩니다. 모듈화를 기반으로 운영자는 자신의 실제 요구에 따라 선택할 수 있으며, 쓸모없는 지출을 절약하면서 투자 자원을 최대한 활용할 수 있습니다.
셋. 끝말
SDN 및 NFV 기술을 기반으로 기존 네트워크의 디커플링, 추상화 및 재구성을 실현하고 제어 평면 및 전달 평면 분리, 중앙 집중식 제어 및 프로그래밍 가능한 미래 이동 통신 네트워크 아키텍처 등 창의적인 사용 아이디어를 제시했습니다. 미래 이동 통신 네트워크 아키텍처에 대한 시도적인 탐구를 진행했다. 요약 및 분석을 통해 SDN 및 NFV 기반의 새로운 네트워크 아키텍처는 기존 아키텍처의 고유한 단점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 향후 점점 더 많은 새로운 비즈니스가 네트워크 프로그래밍 가능성과 신속한 대응에 대한 요구 사항을 충족할 수 있음을 알 수 있습니다.
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