KREONET OpenFlow 네트워크 테스트베드 기반의 QoS 라우팅 경로 제어 구현

Implementation of a QoS routing path control based on KREONET OpenFlow Network Test-bed

  • 김승주 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 민석홍 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 김병철 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 이재용 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 홍원택 (한국과학기술정보연구원)
  • 투고 : 2011.03.15
  • 심사 : 2011.09.16
  • 발행 : 2011.09.25

초록

미래인터넷은 효과적인 이동성 처리, 유연한 트래픽 엔지니어링 기술 및 다양한 새로운 응용 지원이 이루어져야 한다. 이에 따라 많은 트래픽 엔지니어링 기술들이 제안되고 개발되어 왔지만 이를 실제 운용 중인 상용 인터넷 망에 적용하는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 이 문제를 해결하기 위해 다양한 네트워킹 관련 응용을 지원하는 컨트롤러를 사용해 망의 장비를 제어할 수 있는 OpenFlow 기법이 제안되었다. 이는 소프트웨어 적으로 정의된 망으로 연구자들이 자신 만의 트래픽 엔지니어링 기법을 컨트롤러에 적용하여 그 유용성을 검증할 수 있다. 한편 고속 패킷 처리를 지원하는 OpenFlow 망의 구축을 위해 4개의 1G 인터페이스를 가지는 프로그래밍 가능한 NetFPGA 카드와 상용 Procurve 스위치 들이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 하드웨어 가속 기능이 지원되는 NetFPGA 카드와 Procurve 스위치를 KREONET 망에 적용한 OpenFlow 테스트베드를 구축하고 가장 보편적인 QoS 라우팅 기법인 CSPF 알고리즘을 구축한 대규모 테스트베드 상에 적용하여 멀티미디어 트래픽 엔지니어링 기법의 성능 및 유효성 검증을 수행하였다.

Future Internet should support more efficient mobility management, flexible traffic engineering and various emerging new services. So, lots of traffic engineering techniques have been suggested and developed, but it's impossible to apply them on the current running commercial Internet. To overcome this problem, OpenFlow protocol was proposed as a technique to control network equipments using network controller with various networking applications. It is a software defined network, so researchers can verify their own traffic engineering techniques by applying them on the controller. In addition, for high-speed packet processing in the OpenFlow network, programmable NetFPGA card with four 1G-interfaces and commercial Procurve OpenFlow switches can be used. In this paper, we implement an OpenFlow test-bed using hardware-accelerated NetFPGA cards and Procurve switches on the KREONET, and implement CSPF (Constraint-based Shortest Path First) algorithm, which is one of popular QoS routing algorithms, and apply it on the large-scale testbed to verify performance and efficiency of multimedia traffic engineering scheme in Future Internet.

키워드

참고문헌

  1. OpenFlow, http://OpenFlow.org
  2. NetFPGA, http://netfpga.org
  3. NOX 컨트롤러, http://noxrepo.org
  4. D. Awduche, J. Malcolm, J. Agogbua and J. McManus, "Requirements for Traffic Engineering Over MPLS", IETF RFC2702, September 1999.
  5. Ziegelmann and Mark, "Constrained Shortest Paths and Related Problems : Constrained Network Optimization", VDM Verlag Dr. Muller. ISBN 978-3-8364-4633-4. December 2007
  6. Spanning Tree protocol 어플리케이션, http://www.openflowswitch.org/wk/index.php/Basic_Spanning_Tree
  7. Dijkstra, E. W. (1959). "A note on two problems in connexion with graphs". Numerische Mathematik 1: 269-271 https://doi.org/10.1007/BF01386390
  8. iperf, http://sourceforge.net/projects/iperf/
  9. DVTS, http://www.internet2.edu/communities/dvts/
  10. OpenWRT, http://www.openwrt.org/