5G 시대.. 네트워크 인프라도 중앙 집중에서 분산형 SDN으로 변한다

차세대 이동통신 기술인 5G는 단지 이동통신 속도가 빨라지는 것에 그치지 않는다. 모든 네트워크 인프라가 클라우드를 통해 가상화되는 클라우드 SDN(소프트웨어 정의 네트워크)을 통해 더욱 저렴하고 효율적으로 인프라를 관리할 수 있게 된다. 과거에는 네트워크상에서 신규 서비스를 시작하려면 약 3개월 정도의 시간이 필요했다. 클라우드 SDN이 활성화되면 데이터센터부터 말단(엣지) 기지국까지 동시에 서비스 업데이트를 진행할 수 있으며, 3개월 정도 걸리던 서비스 배포 기간더 하루 정도로 크게 단축할 수 있다.

마이크로소프트 데이터센터 전경(출처=IT동아)

SDN이란 제어 부분과 실제 장비를 물리적으로 분리한 후 제어 부분에서 여러 장비를 한꺼번에 관리할 수 있도록 구성한 차세대 네트워크 장비다. 원격으로 장비의 기능을 강화할 수 있고, 중앙에서 이렇게 강화된 기능을 말단 단말기까지 일괄 배포할 수 있어 차세대 데이터센터나 네트워크망을 구축하는데 필수적인 요소로 평가받고 있다. 지난 2011년 구글, 페이스북, 마이크로소프트, 버라이즌 등 100여 곳의 IT 기업이 출자해 설립한 비영리 법인 'ONF(Open Network Forum)'에서 주도적으로 SDN 관련 기술을 개발하고 확산 및 표준화를 위해 힘쓰고 있다.

클라우드 SDN은 과거 네트워크 장비 제조사별로 개별적인 SDN 제품을 출시하던 것에서 벗어나 모든 SDN 장비를 하나로 연결하고 관리할 수 있는 통합 SDN 관리 플랫폼이다. 이동통신사나 IT 기업이 클라우드 데이터센터를 구축할 때 네트워크 장비들을 하나로 통합하고 가상화하기 위해 들어가는 노력을 줄여주고, 향후 관리와 기능 업데이트도 수월하게 해준다. 노키아 뉴에이지, 오픈스택 뉴트론 등이 클라우드 SDN의 대표적인 사례다.

오는 12월 1일 전 세계 최초로 한국에서 상용화되는 5G에도 클라우드 SDN이 적극 활용되고 있다. 3G나 LTE 시절에는 중앙에 거대한 데이터센터를 두고 하위 기지국과 단말기를 관리했으나, 5G부터는 클라우드 SDN을 적용해 수백 개의 작은 데이터센터와 수천 개의 단말기가 상호연결되어 마치 하나의 데이터센터인 것처럼 유기적으로 작동한다. 이를 통해 특정 단말기가 고장을 일으켜도 트래픽을 유기적으로 다른 단말기로 분배해 사용자는 아무 불편함 없이 서비스를 이용할 수 있을 정도로 장애 발생이 최소화된다. 즉 '중앙 데이터센터 > 기지국 > 단말기'로 연결되는 3중 구조에서 '여러 클라우드 데이터센터 + 가상화된 기지국 > 단말기'로 연결되는 2중 구조로 간략화된다고 이해하면 된다.

클라우드 SDN은 중앙에서 일괄적으로 서비스를 개발해서 배포할 수 있는 만큼 데이터센터나 기지국의 기능을 업데이트하면서 일어날 수 있는 사람의 실수(Human error)를 미연에 방지해준다. 또한 인공지능 기술과 결합해 네트워크 사고 예측이 가능한 점도 매력적이다. 인공지능이 데이터센터, 네트워크 장비, 트래픽 변화량 등을 분석해서 일주일 후 어떤 곳에서 장애가 일어날지 미리 예측해준다. 이를 통해 해당 기지국에 유지 보수 인력을 파견하거나 장비를 증설함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있다.

클라우드 SDN은 네트워크 유지 보수 비용을 크게 절감할 수 있고, 기능 업데이트를 통해 신규 기능도 재빠르게 추가할 수 있어 이동통신사뿐만 아니라 독자적인 5G망을 구축하길 원하는 일반 기업에게도 환영받고 있다. 5G는 이동통신사뿐만 아니라 자사 서비스를 위해 독자적인 무선 네트워크망을 구축하길 원하는 기업에게도 열려 있다. 과거에는 많은 자본적 지출 때문에 독자 네트워크를 구축하는 것을 엄두도 내지 못했으나, 클라우드 SDN을 활용하면 이러한 고민을 상당 부분 해결할 수 있다. 실제로 일본에서 제 4 이동통신사로 선정된 전자상거래 기업 라쿠텐은 모든 네트워크망에 클라우드 SDN을 도입함으로써 네트워크망 구축을 위한 연간 투자비용을 경쟁사 대비 1/5 수준까지 줄일 수 있을 것이라고 자신했다.

<최성남 노키아코리아 클라우드 SDN 솔루션 아키텍트>(출처=IT동아)

최성남 노키아코리아 클라우드 SDN 솔루션 아키텍트는 "과거에는 기업들이 클라우드 데이터센터를 구축하기 위해 제조사별로 천차만별인 SDN 제품을 구매하고 직접 SDN 환경을 구축해야 했다. 하지만 도입, 유지 및 보수, 기능 업데이트 등을 위해 통합 SDN 환경의 필요성이 대두되었고, 때문에 클라우드 아키텍처를 연구하는 회사들을 중심으로 통합 SDN 환경을 개발하려는 움직임이 나타났다"며, "그 결과 클라우드 SDN이 시장에서 각광받고 있다. 클라우드 SDN은 분산 클라우드 아키텍처, 네트워크 기능 가상화, 엔드-투-엔드 SDN 등의 기능을 통해 효율적인 차세대 이동통신 환경을 만들고 있다. 5G 시대가 오면 3G/LTE 시대의 대규모 데이터센터를 활용한 중앙집중식 네트워크 환경 대신 뉴런 세포처럼 분산된 수 많은 클라우드 노트를 활용한 분산형 네트워크 환경이 대세를 이룰 것"이라고 전망했다.

동아닷컴 IT전문 강일용 기자 zero@donga.com