SDN을 활용한 네트워크 장애탐지 및 방지 기술동향에대한 연구

Abstract

현재 네트워크는 여러 프로토콜이 혼합되어있고 이 프로토콜들이 복잡하게 상호작용을 하며 네트워크를 구성하고 있다. 그에 따라 패킷전송이 복잡한 과정으로 이루어지고, 라우터나 스위치 같은 수천 개의 네트워크 장비들이 서로 다른 벤더들로부터 상호 작용하고 있다. 특히 복잡한 네트 워크에서는 네트워크의 관리가 힘들뿐만 아니라 네트워크에서 발생하는 문제점들에 대해 예측하기가 힘든 상황이다. 따라서 이러한 네트워크의 correctness, security, fault tolerance를 보장하기 위해서는 많은 노력이 필요하다. 하지만 looping, black hole 같은 network state에서의 문제는 현재 네트워크에서 빈번하게 일어나고 있다. 현재 이러한 네트워크상에서 발생하는 문제를 분석하는 툴이 몇몇 존재하긴 하지만, 각 툴들은 프로토콜에 의존적이고 각 작업에 특화되어있다는 문제점을 가지고 있다. 최근 대두 되고 있는 SDN은 이러한 문제해결을 조금 더 쉽게 해준다. SDN은 네트워크의 control-plane, data-plane을 분리시켜 control-plane 기능을 하는 하나의 controller에서 data-plane기능을 하는 네트워크 장비들을 모두 관리할 수 있게 해준다.[1] 때문에 네트워크의 모든 정보들을 controller하나에서 수집이 가능하다. 또한 programmable 하기 때문에 네 트워크 어플리케이션을 만들기 쉽다. 그에 따라 네트워크망의 장애 탐지를 쉽게 해줄 수 있으며, SDN을 활용한 네트워크 장애방지 및 탐지 시스템은 여러 연구가 진행되어왔다[2-6]. 연구되어진 장애탐지 시스템은 크게 동적 분석과 정적분석으로 나눠지는데, 현재로써 각각은 장단점을 가 지고 있다. 본 논문에서는 SDN을 활용한 네트워크 장애방지 및 탐지 시스템에 대한 국제적 연구를 분석하고 이들 중 가장 영향력 있는 동적 분석 프레임워크 모델인 Veriflow와, 네트워크 정적 분석 프레임워크 모델인 Header Space Analysis(Hassel)을 분석하였으며, 결론으로 자체 오픈플로우 테스트베드와 가상네트워크 환경(mininet)을 이용한 실증을 통해 두 시스템의 실제 비교분석을 통해 장단점과 그에 대한 타당성을 제시한다.