문제: SDN(Software Defined Networking, 소프트웨어 정의 네트워킹)에 대해 설명하시오.
1. 개념 & 핵심
SDN (Software Defined Networking, 소프트웨어 정의 네트워킹)
: 네트워크의 제어(Control) 기능을 데이터(Data) 평면과 분리하여 중앙 집중식으로 제어하는 아키텍처.
중앙 컨트롤러가 네트워크 장비를 소프트웨어적으로 제어하여 유연성과 자동화를 극대화함.
- 핵심 키워드: Control/Data Plane 분리, 중앙 집중 제어, 프로그래머블 네트워크, API 기반 제어
2. 등장배경 & 목적
- 전통 네트워크는 제어 기능이 분산되어 있어 복잡하고 자동화에 한계 존재
- 다양한 제조사 장비로 인해 상호 운용성 부족
- 운영 비용(OPEX), 장비 투자 비용(CAPEX) 절감 필요성 대두
- 대규모 트래픽 처리, 클라우드 환경 최적화, 네트워크 혁신 요구에 대응하기 위해 등장
목적
- 네트워크 중앙 제어 및 가시성 확보
- 정책 기반 자동화 및 동적 네트워크 구성 가능
- 애플리케이션 중심 네트워크 구성 및 관리
3. 역할
- 중앙 컨트롤러가 전체 네트워크 장비를 관리, 제어
- 장비는 단순 포워딩만 수행하여 네트워크 효율 증가
- 다양한 네트워크 서비스(트래픽 엔지니어링, 보안 정책 등)를 소프트웨어로 구현
- 예: 데이터센터 트래픽 최적화, QoS 정책 적용, 장애 대응 자동화
4. 활용 계층 또는 범위
- OSI 계층: 주로 2계층 ~ 4계층 (L2 ~ L4)
- 범위: 데이터센터 네트워크, 캠퍼스망, 클라우드 네트워크, 5G 백본망 등
5. 구성요소
-
Application Plane (애플리케이션 평면)
- 네트워크 서비스 및 정책 구현 애플리케이션
- 예: 방화벽, 트래픽 제어, 경로 최적화, 보안 앱
-
Control Plane (제어 평면)
- SDN Controller: 네트워크 상태를 수집하고, 정책을 분석하여 장비에 명령 전송
- 대표 플랫폼: OpenDaylight, ONOS, Ryu, Floodlight
-
Data Plane (데이터 평면)
- 실제 패킷을 전달하는 스위치 및 라우터
- OpenFlow, P4 등 프로토콜로 컨트롤러와 통신
6. 시간순 작동 순서
- SDN 컨트롤러가 네트워크 상태 수집
- 애플리케이션이 정책을 생성하여 컨트롤러에 전달
- 컨트롤러가 해당 정책에 따라 네트워크 장비에 명령 전송
- 장비는 해당 규칙에 따라 패킷 처리 수행
- 변경사항 발생 시 반복적으로 네트워크 최적화 수행
7. 종류
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| Centralized SDN | 단일 컨트롤러가 전체 네트워크 제어 |
| Distributed SDN | 복수의 컨트롤러가 협업하여 분산 제어 수행 |
| Hybrid SDN | 기존 네트워크와 SDN이 공존하며 점진적 전환 가능 |
8. 장단점
장점
- 중앙집중 제어로 네트워크 관리 용이
- 네트워크 자동화 및 프로그래밍 가능
- CAPEX/OPEX 절감
- 트래픽 최적화, 장애 대응 시간 단축
단점
- 컨트롤러 단일 장애지점(SPOF, Single Point of Failure)
- 초기 구축 복잡성 존재
- 보안 위협 (컨트롤러 해킹 시 전체 네트워크 위협)
- 기존 인프라와의 호환성 문제
9. 전망 & 개선점
전망
- 5G, IoT, 클라우드, MEC(Multi-access Edge Computing)와 결합하여 지능형 네트워크 구현
- Intent-based Networking(IBN), AI/ML 기반 자율 네트워크로 진화
- Zero-Touch Provisioning(ZTP), 자동화된 SLA 보장 네트워크 구현 기대
개선점
- 분산 컨트롤러 구조로 신뢰성과 가용성 강화
- 보안 기능 내재화 필요 (Zero Trust Network 등)
- 표준 프로토콜 정립 및 다양한 벤더 호환성 확보
10. 어린이 버전 요약
"SDN은 네트워크의 뇌(두뇌)와 몸(손발)을 따로 두는 거야!
예전에는 모든 네트워크 장비가 혼자서 생각했는데,
이제는 똑똑한 두뇌가 한 군데 있어서,
‘이쪽으로 가!’ ‘저건 막아!’라고 지시하는 거야.
그러면 네트워크가 더 빠르고 똑똑해질 수 있어!"
