[ 네트워크 ] SDN 요약정리

 

SDN

 

 

 

SDN control plane 등장 배경

 역사적으로 네트워크는 distributed, per-router 로 구현이 되어왔다. monolithic router는 switching hardware를 가지고 있고, 자신만의 구현을 하는데 여러가지 프로토콜을 가진다. 그런데 각기 다른 middleboxes가 존재한다. firewall, load balancers, NAT boxes, 등등… 이것을 어떻게 해결해줄까? 그래서 network control plane에 대한 고민의 해결책으로 SDN이 등장했다.

 

 

 

 좀 더 알아보기 위해 per-router control plane과 logically centralized control plane을 살펴보자.

 

per-router control plane

 per-router contol plane은 각각 라우터들이 개별적으로 Routing Algorithm을 돌리면서 정보를 주고받는다. 그래서 각 라우터별로 control plane을 돌리는 것이다. forwarding table을 각자 계산해서 갖고 있는 것이다. Routing Algorithm이 메시지를 서로 주고받고 있는 것이다. 그래서 이 알고리즘을 토대로 forwarding table이 만들어진다.

 

 

logically centralized control plane

 하나의 logical하게 중앙화된 Remote Controller에서 모든 계산을 해준다. 각자 있던 control plane을 떼다가 한 곳에 몰아넣었다고 보면된다. 그러면 CA가 Remote Controller하고 이야기 해서 계산된 결과만 받아오면 된다.

 이것을 발전시켜보면, data plane은 각 라우터별로 있고, control plane만 떼다가 묶어서 하나로 만들어주고, 이것을 프로그래밍 하는 것이 SDN이다.

 

 

 

 

 SDN은 위와 같은 배경으로 등장하였다.

SDN을 사용함으로써 이전에는 라우터가 잘못 구성되는 경우도 있었는데 이를 피할 수 있고, traffic flow에 대한 유연성을 더 좋게 만들 수 있었다. 그래서 table-based forwarding 프로그래밍을 하게 된 것이다. (centralized 프로그래밍). 지금까지는 분리된 프로그래밍이었다.

 그래서 table-based forwarding에 API를 하나 둬가지고 이부분을 OpenFlow API를 제공해주어 프로그래밍을 줄 수 있었다. 이 OpenFlow는 control plane을 open(누구나 쓸 수 있게)으로 구현하였다.

 

 

 

 

open

 PC를 생각했을 때 PC는 맨 밑에 하드웨어가 있고, 그 위에 OS, 그 위에 Application이 있다. 하드웨어도 여러 종류, OS도 여러 종류, Application도 여러 종류이다. 이럴 때 맨 아래 Microprocessor 위에 Open Interface를 만들면, 그 위에 어떤 OS가 돌아가도 작동한다. OS와 Application 사이도 마찬가지이다.

 innovation이 급격하게 이루어지고 있고, industry도 상당히 커서 Open Interface는 꼭 필요하다.

 

 

 

 

 

Traffic engineering

 traffic이 한번에 많이 들어 왔을 때 잘 관리해주기 위한 기술이다.

 

 u에서 z로 보내려면은, 기존에는 라우팅 돌려서 경로를 결정해야한다. 그런데 역으로 생각해서 경로를 먼저 정해주고 보내주는 것은 어떨까?

 예를 들면 u-z로 보낼 때 uvwz를 통해서만 traffic을 지나갈 수 있게 경로를 만들어주려고 한다. 그리고 x-z로 보낼 때 xwyz를 통해서만 지나갈 수 있게 만드려고 한다. 이것은 기존 라우팅 프로토콜로 불가능하다.

 => 이런 경로를 SDN에서 프로그래밍 해주는 것이다.

 

 u-z로 보내는데 traffic을 분할하고 싶다. 절반은 uvwz로, 절반은 uxyz로. 이것은 load balancing하는 것인데, 라우팅 알고리즘이 두개 필요로 하게 된다. 그래서 기존 라우팅 프로토콜은 불가능하다.

 => 이런 경로를 SDN에서 프로그래밍 해주는 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

[참고]

Computer Networking A Top-Down Approach 7-th Edition / Kurose, Ross / Pearson