[TOPCIT 목차]
01. IoT (Internet of Thing) 네트워크 기반 기술
가) IoT 개념
- 각종 사물에 센서와 통신기능을 내장하여 인간의 개입없이 상호 협력적으로 센싱, 네티워킹, 정보처리를 수행할 수 있는 기술
나) IoT 표준화 동향
- 이동통신 기반 IoT 관련 표준들은 3GPP와 ETSI를 중심으로 제정되어 왔으나 2012년부터 oneM2M 국제 협의체 구성을 통해 표준을 주도
다) IoT 주요기술
1) 센싱 기술
- 온도, 습도, 열, 가스, 조도, 초음파 등
2) 유무선 통신 킻 네트워크 인프라
- 유선 :이더넷, PLC
- 근거리 무선 : WLAN, Bluetooth, Zigbee, UWB
- 이동통신 : 3G, LTE, 5G
**BLE (Bluetooth Low Energy) : 기존 블루투스 4.0과 호환되는 저전력 근거리 무선통신
**Z-Wave : 지능형 매시 네트워크 토폴로지를 사용하는 저전력, 저대역폭 프로토콜
3) IoT 서비스 및 인터페이스 기술
- Semantic Web : 대용량 데이터의 분석 및 공유
- 클라우드 컴퓨팅 : 대규모 분산 처리
- Open API : 다양한 서비스 접근 제공
라) IoT 프로토콜
- 경량화, 호환성, 확장성
1) CoAP (Constrained Application Protocol)
- IETF CORE 워킹그룹에서 개발한 사물간 통신용 경량 응용계층 프로토콜
- 메세지크기와 부호화의 경량화를 위해 바이너리 인코딩 방식 사용
2) MQTT (Message Queue Telemetry Transport)
- publish-subscribe 기반의 경량화 메세지 프로토콜
- Topic을 발행하고 구독하는 방식
- CoAP, HTTP, REST 기반 통신
* MQTT와 CoAP 비교
| 구분 | MQTT | CoAP |
| 목적 | IoT를 위한 메세지 프로토콜 | IoT를 위한 메세지 프로토콜 |
| 토폴로지 | N:M 방식 | 1:1 방식 |
| 구성 | 브로커와 다수의 클라이언트 | 서버, 클라이언트 |
| 동작방식 | 발행과 구독 | 요구 및 응답 |
| 정보 | 이벤트 | 상태 정보 |
| 전송프로토콜 | TCP 위주 | UDP 위주 |
| 표준 | OASS 표준 | IETF CoRE 표준 |
01. 소프트웨어 기반 네트워크
가) 기존 통신환경의 한계와 패러다임의 변화
| 트래픽 패턴의 변화 | 클라이언트-서버 트래픽 -> 다양한 시스템들 간의 엑세스 트래픽 |
| 가상화 기술 활성화 | 연결 서버수의 급증, 호스트 물리적 위치데 대한 가정 불가 |
| 갈수록 복잡해지는 네트워크 | 이산적 프로토콜의 집합으로 구성될수록 네트워크 구조 복잡성 증가 |
| 네트워크 설계 및 관리의 어려움 |
트래픽 패턴의 동적 변화로 네트워크 규모 예측 어려움 |
| 장비 제조사 의존성 확대 | 특정 장비 제조사 중심의 코어 네트워크는 새로운 서비스나 기술도입에 어려움 |
나) SDN (Software Defined Network)
- 소프트웨어를 통해 네트워크 경로 설정과 제어 및 운영관리를 처리할 수 있는 네트워크 기술
1) SDN의 등장
- 2010년 스탠포드 대학의 '오픈 네트워크 서밋'이 개최되며 제안 시작
- 2011년 오픈플로우와 SDN의 도입 촉진과 표준화를 위해 ONF( Open Network Foundation) 결성
2) SDN의 개념
- 제어 플레인을 데이터 플레인과 분리를 통한 네트워크 프로그래밍
- 오픈플로우 등의 산업표준제어 프로토콜을 사용하고 SDN 컨트롤러를 통해 프로그래밍 가능한 스위치를 기반으로 하는 기술
3) 오픈플로우(Openflow) 기술
- 패킷을 제어하는 기능과 전달하는 기능을 분리하고, 프로그래밍을 통해 네트워크를 제어하는 기술
| 주요 구성요소 | 설명 |
| 컨트롤러 | 스위치에 명령을 전달 |
| 스위치 | 패킷을 목적지로 전송하거나 수정 |
4) SDN 적용사례
다) NFV (Network Function Virtualization)
1) NFV 도입배경
(1) 네트워크 속도 증가
(2) 다양한 서비스의 등장
(3) 네트워크 장비 구축의 비용 및 수명 문제
2) NFV의 개념
- VM 또는 서비스 프로파일을 통한 가상화 기반으로, 사용자의 기능 제어가 용이한 가상 네트워크 기술
3) NFV 아키텍쳐 프레임워크 구조
- NFV 아키텍쳐 프레임워크 구성
| 구성요소 | 내용 |
| VNFs | - Virtual Network Functions - 여러 응용 프로그램을 지원하기 위한 네트워크 기능 집합 소프트웨어 |
| NFVI | - NFV Infrastructure - 가상화 지원 기능 및 VNF실행을 제공하는 물리적 하드웨어 자원 |
| Management & Orchestration |
- 하드웨어적, 소프트웨어적 자원관리, 전달, VNF 관리 기능 제공 |
4) NFV 적용사례
- 네트워크 구성을 위해 특화된 장비뿐만 아니라 일반적인 x86서버에서도 구현 가능
라) SDN과 NFV
1) NFV와 SDN 관계
- NFV와 SDN은 상호 보완적인 관계로 독립적으로 구성하는 것이 가능하다
2) NFV와 SDN비교
| 항목 | SDN | NFV |
| 기술목적 | 네트워크 기능의 SW 구현 | 네트워크 장치의 가상화 구현 |
| 대상위치 | - 캠퍼스, 데이터센터, 클라우드 중심 - 최근 통신사업자도 활용 |
통신사업자 네트워크 장비 |
| 대상장치 | 중대형 라우터, 스위치 | 중대형 라우터, 스위치 |
| 구현기능 | 클라우드 오케스트레이션 및 네트워킹 | 라우터, 방화벽, 게이트웨이, CDN, WAN 가속기, SLA 보장 |
| 프로토콜 | 오픈플로우 중심 | 없음 |
| 주도기관 | 오픈 네트워킹 포럼 (ONF) | ETSI NFV 워킹그룹 |
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