차세대 IP 스위치 및 라우터 기술 document_id A220517038130

최근 인터넷 트래픽이 기하급수적으로 증가하고, 차별화된 인터넷 서비스에 대한 요구가 급증함에 따라 차세대 인터넷을 위해 기가비트 혹은 테라비트 라우터나 MPLS 라우터와 같은 IP 스위치가 등장하게 되었다. 본 논문에서는 먼저 차세대 인터넷의 요구사항을 정리하고, 이의 구현을 위해 순수한 IP 라우터와 IP 스위치에서 어떠한 방법을 사용하는지에 대해 논의하였다. 이와 더불어, IP 스위치 및 라우터 개발에 있어서 핵심 이슈인 고속 IP 포워딩, 고속 스위칭 패브릭, QoS 지원 방법에 대한 연구 동향을 정리하며, 마지막으로 DWDM 기반 광 스위치로 구성될 광 인터넷에 대한 전망을 살펴본다. 차세대 인터넷은 급격한 대역폭 증가와 QoS 보장요구의 수용이 핵심 이슈로 대두되고 있으며 이를 위해인터넷의 하부 구조는 변혁을 피할 수 없게 되었다. IP라우터 기반의 네트웍은 IP over ATM과 같은 overlay망으로 진화하였으며, IP 스위칭 기술의 종착역인 MPLS로 발전할 가능성이 있다. 한편 라우터 기술 역시 급격히 성장하여, 이제는 용량 면에서 라우터는 스위치와 대등해 졌으며, DiffServ 등에 의해 순수 IP 기술만으로도 어느 정도의 CoS는 보장할 수 있게 되었다. 그리고 MPLS는 가변 길이 프레임을 지원하기 때문에 라우터에서 택할 수 있는 옵션 사항으로 되는 등, 고속라우터 기술과 IP 스위칭 기술은 서로 경쟁 관계가 아니라 융합될 수 있는 관계가 되었다. 그러므로 차세대인터넷에서는 순수 IP 라우터 망, 라우터 기반 MPLS망, ATM 기반 MPLS망 등이 공존하면서, 망 구조에 따라 다양한 수준의 QoS도 보장할 수 있게 될 것으로 보인다. 이와 함께 각종 프로토콜 오버헤드를 없애고 직접 IP를 광 신호에 싣고자 하는 IP over DWDM 기술의 등장으로 기존의 SONET 기반 광 전송망은DWDM 기술에 기반한 광 스위치로 구성되는 광 인터넷으로 발전해 가고 있다. 그리고 광 인터넷의 상위에는 IP 라우터 및 MPLS 라우터가 위치할 것이다. IP 라우터 및 MPLS 라우터에 있어서 고속화 및 대용량화의 핵심 이슈는 고속 IP 포워딩, 고속 스위칭 패브릭의 구현이며, QoS의 보장을 위한 버퍼 관리 및 스케쥴링 등도 중요한 연구 과제이다. 고속 IP 포워딩에서 IP 주소 룩업은 연구가 많이 진행되었으나, 고속 패킷 구분은 난제로 남아 있다. 스위칭 패브릭의 대용량화는 쉽지 않은 일이며, 단순히 라인 카드의 증설을 위한 확장형 구조로는 충분치 않으며, 성능도보장되고 확장 가능한 테라비트 라우터 구조에 대한 연구가 필요하다. 이와 더불어 SAR칩이 필요없는 가변길이 패킷 스위칭에 대한 연구도 시작되어야 할 것이다. 국내에서도 현재 많은 연구가 진행 중인데, 한국전자통신연구원에서는 기업과 공동으로 MPLS시스템과 MPOA 기반의 Switched Router의 개발을 진행중이며 , 80Gb/s 급의 고속 라우터의 개발도 올해부터 시작할 예정이다. 그리고 광 인터넷의 핵심인대용량 DWDM 광 전송 시스템의 개발도 예정되어 있다. 국내의 인터넷 관련 기술은 선진 외국에 비해 꽤 뒤쳐진 상태이므로, 이러한 업계와 연구소의 연구 개발과학계의 기초 기술 연구가 보다 활성화 되어야 할 것이다.