[4기 강남 안태형] OpenFlow 소개

안녕하세요? ^^

강남 멤버십 21-2기 안태형입니다.

오늘 제가 다루려는 주제는 OpenFlow입니다. OpenFlow는 Future Networking 중 SDN(Software-Defined Network)에 속하는 기술 중 하나로서 Microsoft, Google, Facebook, HP, Deutsche Telekom, Verizon, Cisco, IBM, Samsung 등의 기업으로부터 지원을 받아 활발하게 진행되고 있습니다. SKT의 모 전무님이 세미나에서 앞으로의 네트워크의 구조는 Openflow로 변하게 될 것이라 할 정도로 유망한 기술입니다.

OpenFlow는 기존의 Switch 등의 장비가 시스코, 주니퍼 등에 의해서 독점되는 상황에서 회사들은 자신들의 이익을 위해서 장비들에 대한 프로토콜 등의 정보를 Open을 하지 않아 기존의 네트워크에 연구 결과물을 적용하는 것은 어렵습니다. 따라서 OpenFlow는 연구원들이 기존의 네트워크에 영향을 미치지 않으면서 기존의 장비(스위치, 라우터 등)에 자신들이 연구한 결과물을 적용하려는 의도에서 시작하였습니다. 기존의 이러한 문제를 해결하기 위한 몇 가지 시도가 있었지만 비용, 성능 등의 문제를 가지고 있습니다.

OpenFlow의 목적은 중앙집중식 제어 방식으로 Controller가 프로그램 할 수 있는 스위치를 관리함으로서 네트워크를 관리하는 것입니다. 이렇게 함으로서 네트워크 장비 제조업체가 기술을 주도하던 사업 구도가 장비의 소비자인 인터넷 사업자 주도로 재편되고 있습니다.

OpenFlow에 대해서는 아래 장에서 알아보도록 하겠습니다.

 

OpenFlow

OpenFlow는 OpenFlow 스위치, OpenFlow 컨트롤러로 구성되며, Flow 정보를 제어하여 패킷의 전달 경로 및 방식을 결정합니다. 그림 1은 OpenFlow의 구성을 나타냅니다.

OpenFlow 스위치 내부에는 패킷 전달 경로와 방식에 대한 정보를 가지고 있는 FlowTable이라는 것이 존재합니다. 패킷이 발생하면 제일 먼저 FlowTable이 해당 패킷에 대한 정보를 가지고 있는지 확인합니다. 패킷에 대한 정보가 존재하면 그에 맞춰 패킷을 처리하고, 정보가 존재하지 않으면 해당 패킷에 대한 제어 정보를 OpenFlow 컨트롤러에 요청합니다. 스위치로부터 제어 정보를 요청받은 OpenFlow 컨트롤러는 내부에 존재하는 패킷 제어 정보를 확인하고, 해당 결과를 OpenFlow 스위치에 전달합니다. OpenFlow 컨트롤러 내의 패킷 제어 정보는 외부의 프로그램에서 API를 통해 입력할 수 있습니다.

Figure 1. OpenFlow 구성[1]

OpenFlow 스위치는 컨트롤러로부터 전달 받은 제어 정보를 FlowTable에 저장하고, 이후 동일한 패킷이 발생하면 FlowTable에 있는 정보를 활용하여 패킷을 전달합니다.

 

[1] Nick McKeown, Tom Anderson, Hari Balakrishnan, Guru Parulkar, Larry Peterson, Jennifer Rexford, Scott Shenker, and Jonathan Turner. 2008. “OpenFlow: enabling innovation in campus networks.” SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 38, 2, 69-74, March, 2008.

[2] OpenFlow, https://www.opennetworking.org/

[3] http://helloworld.naver.com/helloworld/387756

[4] “네트워크의 패러다임 전환 : OpenFlow”, 방송통신PM Issue Report, vol.1, 2012.