유혁 교수팀, 네트워크 가상화 세계적 원천 기술 확보, 시연 진행
세계적 권위 학술대회 INFOCOM 2020서 발표 예정

넷플릭스 등 스트리밍 서비스 및 인공지능 연산을 구동시키는

사용자 서비스의 획기적인 성능 개선과 비용의 절감 기대

▲ 왼쪽부터 유혁 교수(책임), 양경식 연구교수(논문 1저자), 유봉열 석사, 진희상 석사, 강민구 석사과정, 유연호 석사과정

최근 넷플릭스와 같은 OTT 스트리밍, 인공지능, 사물인터넷 (IoT), 블록체인 등 주요한 컴퓨터 서비스들은 마이크로소프트 애저(Azure), 아마존웹서비스(AWS) 같은 클라우드를 통해  제공되고 있다.

클라우드는 '가상화' 기술을 기반으로 한다. 가상화란 한정된 물리 컴퓨터 안에서 작동하는 또 하나의 '가상' 컴퓨터를 만드는 기술을 의미한다. 더 자세히 말하면 컴퓨터의 물리적 자원인 CPU, 메모리, 스위치, 라우터 등을 사용자에게 제공하는 기술이다.

가상화는 한정된 물리 자원들을 여러 사용자(테넌트)가 동시에 사용하지만, 각 사용자는 이러한 자원들이 자신에게 온전히 할당돼 있다고 판단하고 사용할 수 있도록 한다. 또한 가상화는 서버 가상화와 네트워크 가상화로 구분되는데, 네트워크 가상화는 한정된 단일 네트워크 (스위치, 라우터, 링크, 포트 등)를 기반으로, 각 사용자의 컴퓨터 통신을 가능하게 하는 기법이다.

즉, 네트워크 가상화 기술이 효과적으로 동작해야만, 클라우드 기반 컴퓨팅 서비스가 제대로 실현될 수 있다. 지금까지 이 기술은 마이크로소프트, 구글, 아마존 등 미국 기업의 주도로 개발되어 왔다.

정보대학 컴퓨터학과 유혁 교수팀은 이 분야 새로운 원천기술로서, ‘프로그래밍 가능한’ 네트워크 가상화 기술을 개발했다.  

현재까지 존재하는 네트워크 가상화 기술은 가상 스위치, 가상 링크, 포트 등에 대해 사용자가 직접 장치의 수, 장치의 수행 동작 등을 설정하고 제어할 수 없다는 한계점을 지니고 있었다. 이러한 한계는 서비스 공급자의 입장에서 서비스를 최적화하기 위해 가상 네트워크 구성이나 성능 모니터링, 병목 제거 등을 수행할 수 없어 클라우드에서의 서비스 품질을 높이는 데 걸림돌로 작용해왔다.  이를 극복하기 위해, 본 기술은 사용자가 네트워크 자원을 직접 생성하고, 네트워크 내부까지 직접 제어할 수 있게 했다. 이는 클라우드에서 제어할 수 있는 자원을 네트워크까지 확장시키는 세계적인 기술이다.

유혁 교수와 연구진은 이러한 프로그래밍이 가능한 네트워크 가상화 (programmable network virtualization) 원천 기술 개발을 위해 2015년부터 꾸준히 연구를 수행하여 이 같은 연구결과를 도출하게 됐다.

언택트(Untact) 시대 온라인 강의에서 발생하는 문제점들을 해결할 수 있도록 유혁 교수팀의 연구 결과물을 적용한 시연회가 6월 23일(화) 고려대 우정정보관에서 진행됐다. 

▲ 우정정보관에서 열린 기술시연회

이번에 개발된 기술을 통해, 네트워크에서의 프로그래밍이 가능해지고 그에 따라 병목 분석 및 최적화를 수행할 수 있어, 넷플릭스와 같은 스트리밍 서비스 및 인공지능 연산을 구동시키는 사용자 서비스의 획기적인 성능 개선과 비용의 절감을 가져올 것으로 예상된다.

특히, 연구결과물은 오픈소스 소프트웨어의 형태로 공개되어 전 세계 연구 촉진 및 국내 클라우드 시장의 기술력을 한 차원 도약시키는데 기여할 것으로 기대된다. (https://openvirtex.com)

유혁 교수팀은 오는 7월 온라인으로 열리는 컴퓨터 네트워크 분야 세계적 권위의 학술대회(Google Scholar H-5 index 기준 Computer Networks 분야 학술대회 랭킹 1위) 2020 IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM 2020)에서 "Network Monitoring for SDN Virtual Networks"이라는 주제로 발표할 예정이다.

* 논문 저자: 양경식 연구교수 (제1저자), 진희상 석사, 강민구 석사과정, 문기준 학사, 유혁 교수 (교신저자, 연구책임)

또한, 유혁 교수팀의 연구결과는 컴퓨터 네트워크 분야 세계적 권위를 가진 학술지(SCI 학술지 상위 2.44%) 『IEEE Communications Magazine』에 4월 출판됐다.

* 논문명 : "Libera for Programmable Network Virtualization", 

* 저자 : 양경식 연구교수 (제1저자), 유봉열 석사, 진희상 석사, 유혁 교수 (교신저자, 연구 책임)

이번 연구결과는 과학정보기술통신부의 정보통신기술진흥센터 방송통신기술개발사업과  정보통신기술진흥센터 SW스타랩 사업의 지원으로 이뤄졌다.

유혁 교수는 “전 세계 소프트웨어 기반 네트워크 솔루션의 표준 및 오픈소스 소프트웨어를 개발하는 Open Networking Foundation의 네트워크 가상화 플랫폼 연구 협력 관계를 구축했다는 데 의의가 있다.”고 말했다.

커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)