하드웨어 아닌 소프트웨어로 네트워크 제어․관리
“제어기능을 네트워크에서 분리”
[애플경제 김홍기 기자]
자율주행이나 자율조정기술이 실용화될수록 완전 자율형 네트워크 기술의 성숙도가 더욱 중요해진다. 그러나 날로 폭주하는 트래픽으로 인해 종전의 클라이언트와 서버의 직결에 의한 네트워크 방식으론 관리와 운용, 제어가 거의 불가능한 상황이 벌어지고 있다. 이에 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)나 네트워크 기능 가상화(NFV)의 역할이 갈수록 중요해지고 있다.
특히 이는 네트워크 최적화를 위한 강화학습 기술과 연계되어 완벽한 자율조정기술의 단계로 나아가기 위한 핵심 변수로 꼽히고 있다. 애초 강화학습은 실시간으로 변하는 네트워크 서비스 요청이나 네트워크 상황을 지속적으로 학습하고, 자율적으로 네트워크를 관리할 수 있게 하는게 목적이다. 그러나 클라이언트와 서버 간에 일일이 대용량의 통신으로 소통하는 과거의 방식과는 달리 애플리케이션 시대가 되면서 이런 소기의 목적을 이룰 수 없는 상황이 펼쳐졌다.
수많은 사용자들의 애플리케이션이 각각의 애플리케이션 서버와 데이터베이스에 접근하면서 역시 수없이 많은 트래픽을 생성한다. 게다가 요즘은 애플리케이션마다 다수의 가상머신(VM)에 분산돼 있다보니 네트워크 관리가 날로 엉키며 복잡해지고 있다. 그야말로 병목현상과 ‘교통체증’이 심각해져 아예 정상적인 네트워킹이 어려운 지경이 된 것이다.
특히 네트워킹을 위한 프로비저닝을 변경하거나 할 때는 네트워크 장비와 제어장치마다 명령어를 입력해야 한다. 그로 인해 수만 혹은 수 십만개의 명령어를 입력해야 하는 상황이 펼쳐졌고, 클라우드 서비스를 가동할 경우는 아예 네트워크 작동이 불가능한 상태에 이르렀다. 게다가 MEC(모바일 엣지 컴퓨팅)와 같은 엣기 기술은 이런 현상을 더욱 가속화시켰다. 이에 “하드웨어가 아니라, 아예 소프트웨어 자체로 제어 기능을 네트워크로부터 분리시킨다”는 개념의 SDN과 NFV 등의 기술이 등장한 것이다.
한국정보기술협회의 사전적 정리에 따르면 SDN과 NFV는 “소프트웨어 프로그래밍을 통해 네트워크 경로 설정과 제어 및 복잡한 운용관리를 편리하게 처리할 수 있는 차세대 네트워킹 기술”이다. 무엇보다 이는 네트워크 자체가 제어 기능을 갖고 있던 시스템을 혁파한 것이다. 즉, 하드웨어가 아닌 소프트웨어가 제어 기능을 갖추면서, 네트워크로부터 분리하는게 핵심 기술이다. 이로 인해 소프트웨어 사용자가 네트워크를 제어할 수 있게 된다.
즉 네트워크를 관리하고 제어할 수 있는 애플리케이션을 사용자가 이용할 수 있고, 이를 통해 일일이 클라이언트와 서버 간의 통신을 통해야했던 하드웨어 방식으로 인한 ‘트래픽 잼’ 현상을 극복할 수 있게 된 것이다.
특히 다양한 통신 기술과 클라우드 시스템의 대중화, 데이터센터 활성화, MEC 기반의 서비스 확대에 따라, 네트워크 관리의 복잡도가 증가하면서 이들 기능은 더욱 막중한 의미를 부여받고 있다. 자율조정이나 자율주행을 위한 자율적 네트워킹은 사실상 이런 소프트웨어에 의한 제어 기능과 네트워크 관리 기술이 결정적이라는게 많은 전문가들의 평가다. 이는 나아가서 스마트시티나 스마트팩토리 등 다양한 산업 분야에서도 매우 중요하다. 센서 데이터 관리나, 데이터 및 자원 전송 등과 관련된 강화학습 기반의 자율형 네트워크 기술의 핵심 요소이기도 하다.
자율형 네트워크의 관리 및 제어를 위한 다양한 솔루션들이 오래도록 개발, 연구되어왔다. 그 중에서도 SDN, NFV 기술과 어우러지면서 인공지능이나 강화학습 기반의 기술들이 지속적으로 성과를 내고 있다. 실제로 각종 자료나 통계에 의하더라도 국내 SDN 시장은 매년 50% 안팎의 성장세를 보일 만큼 그 중요성이 날로 부각되고 있다.