최근 급속하게 증가하는 인터넷 트래픽을 대용량의 광 통신망을 통하여 전달할 수 있는 광 인터넷에 대한 표준화가 활발하게 진행중이다. 본 고에서는 광인터넷에 대하여 현재까지 ITU-T 및 IETF를 중심으로 최근에 추진되고 있는 표준화 동향을 살펴본다. 특히, 광 네트워크의 제어 평면 측면에서 기존의 MPLS 뿐만 아니라 SONET/SDH, wavelength 및 fiber를 통합할 수 있는 GMPLS 기술을 중심으로 표준화 동향을 분석한다.
본 고에서는 차세대 인터넷 구축을 위한 요소 기술에 대하여 전반적으로 살펴본다. 우리는 현재보다 1,000배 빠른 차세대 인터넷의 구축을 목표로 하고 있다. 따라서 과연 그만큼 빠른 인터넷의 구축이 필요할 것인가를 검증하는 차원에서 향후 5년 정도의 가까운 시일 내에 있을 인터넷 트래픽의 증대에 대한 수요를 서비스 측면에서 살펴본다. 차세대 인터넷은 풍부한 전송대역폭의 제공과 QoS를 기반으로 한 신뢰성 있는 데이터의 전달을 특징으로 하며, 이를 위해서 광스위칭 기반의 전송 하부구조 위에 MPLS 기술이 사용될 것으로 예상된다. 이를 위한 요소기술로 DWDM 전송기술, MEMS 기반의 광스위칭 소자기술과 함께 광스위칭 기술에 지능을 부여하기 위한 표준화 동향에 대하여 살펴본다. 현재의 IP 기반 인터넷에서 제공하지 못하는 QoS 기능은 MPLS에서 가능하게 될 것이다. MPLS에서의 중요한 응용인 트래픽 엔지니어링과 VPN 서비스는 망이 보다 안정적으로 유지될 수 있도록 지원하면서 기업들이 MPLS 망을 이용하여 자신의 망을 구축할 수 있도록 지원할 것이다. MPLS 기술은 IETF에서 표준화가 진행되고 있으며 라우터 개발업체 및 ISP의 큰 지원을 받고 있다. 차세대 인터넷을 위해서는 전달망의 구축도 필요하지만 이와 함께 차세대 인터넷 응용을 위한 컴퓨팅 인프라도 균형있게 개발되어야 한다. 따라서 현재 그 윤곽을 드러내고 있는 차세대 인터넷 응용 인프라 환경에 대하여 그 등장 배경과 관련 기술에 대하여 조망한다. 차세대 인터넷의 개발을 위해서는 광처리 관련 원천 기술, 프로세서 개발 기술, 라우터 설계 기술 및 서버 개발 기술, 어플리케이션 기반 기술 및 사용자 인터페이스 기술들이 전략적으로 이음새 없이 매끄럽게 통합되어야 한다. 이러한 관점에서 필요한 요소기술들을 다수 보유하고 있는 ETRI의 역할은 매우 중요하리라 생각된다.
광 인터넷 네트워크는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 링크를 사용하여 연결 기반의 서비스를 제공하여야 하는 특성을 가지기 때문에 IP 네트워크의 제어 평면을 광 인터넷 네트워크에 적합하게 확장해야 한다. 본 논문에서는 광 인터넷 네트워크를 위해 기존의 라우팅 프로토콜과 시그널링 프로토콜이 어떻게 확장되는지를 살펴보고, 광 인터넷 네트워크 노드가 자동 구성될 수 있는 오버레이 형태의 네트워크 구조를 제시한다.
광 인터넷의 서비스는 단일서비스 모델과 도메인 서비스 모델로 구분된다. IETF는 단일서비스 모델의 제어 평면을 위하여 GMPLS를 정의하고 있으며, OIF 및 ODSI는 도메인 서비스 모델 기반의 O-UNI 규격을 정의하고 있다. 광 인터넷을 위한 망 관리 기능은 제어 기능에 비하여 표준화가 활발히 진행되고 있지 않으며, OIF 및 ODSI에서 O-UNI의 구성 및 연결 관리를 위한 MIB를 정의하고 있다. 본 논문에서는 광 네트워크의 제어평면 및 관리평면과 전달평면사이의 개방형 인터페이스 모델을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 모델은 네트워크 장비들에게 시스템 관리 기능을 최소화 시키므로 새로운 서비스의 창출 및 소프트웨어의 유지보수를 용이하게 한다.
본 고에서는 광 네트워크 기술과 인터넷 기술 을 결합한 광인터넷에 대하여 지난 제55차 IETF 아틀란타 회의를 포함하여 ITU-T와 OIF (Optical Internet Forum)에서 최근에 활발하게 추진되고 있는 표준화 동향을 살펴본다. 특히, 기존의 MPLS기술을 확장하여 광 네트워크를 경제적으로 제어를 하고 SONET/SDH, TDM, wavelength 및 fiber 등과 같은 모든 광 물리매체를 통합 제어할 수 있는 Generalized MPLS 기술에 대한 표준화 동향을 중점 설명한다.
완전 광 레이블 스위칭 기술은 차세대 광 인터넷에서 요구되는 투명성과 낮은 latency를 주기 위한 핵심기술이다. 패킷 스위칭 시스템은 각 노드에서 레이블을 이용해 패킷을 교환하는 방식으로 각 라우터에서는 이전 라우터에서 전달해 은 레이블을 분석하고 그 레이블 신호에 따라서 목적지로 포워딩 시키게 된다. 레이블을 교환하는 기술은 MLS 또는 완전 광 레이블 스위칭 (Optical label Switching: OLS) 네트웍에서 scalability를 구현하기 위한 핵심 기술이 된다. (중략)
마크-젠더 변조기와 광 필터를 사용하여 광 듀오바이너리 신호를 생성하는 광 듀오바이너리 송신기의 분산 내성을 이론적으로 분석하였다. 송신기의 전송 성능은 마크-젠더 변조기와 광 간섭계를 사용하고 구동 전압 조정으로 최적화하여 분산 내성을 향상 시킨 광 듀오바이너리 송신기와 비교하였다. 그 결과 광 필터를 사용한 광 듀오바이너리 송신기는 좁은 스펙트럼 대역폭을 유지하면서 광 간섭계를 사용한 광 듀오바이너리 송신기보다 개선된 수신 감도와 더 높은 분산 내성을 나타냈다.
IPOW 기술은 파장이 갖는 특성으로 인하여 여러 가지 제약 사항을 갖고 있어 기존에 개발된 MPLS 기술을 효과적으로 적용하기 위해서는 WDM의 특성을 잘 분석하여 적용하여야 한다. 본 논문에서는 현재 IETF를 중심으로 연구중인 MPLamdaS 개념을 기초로 하여 광 인터넷의 진화를 고려한 구조적인 접근 방법을 연구한다 MPLS 도메인과 MPLambdaS 도메인간에 연동을 고려하여 전자적인 다수의 LSP를 광 LSP로 모으는 레이블 스택 개념을 이용한 Lambda LSP Tunneling 기술을 적용하여 전자적인 MPLS와 광 MPLambdas 간의 연동 방안을 제안하고 이를 지원하는 Edge Optical LSR의 구조를 제안한다.
지난 10년간 인터넷 트래픽의 기하급수적인 증가는 IP 프로토콜 프레임워크를 가장 중요한 네트워크 기술로 만들었다. 더욱이, 인터넷 서비스는 최선형 서비스 제공 위주에서 인터넷 폰, 비디오 컨퍼런스, 가상 현실, 인터넷 게임과 같은 새로운 형태의 실시간 멀티미디어 서비스들을 QoS보장과 함께 지원하기 위해서 차등화된 서비스 형태로 발전하고 있다. 최근, QoS 보장과 함께 광 대역폭의 요구 해결을 위해 다중 기가비트 파장을 제공하는 WDM 기술이 차세대 광 인터넷 백본망의 중심 기술로 부상하고 있다. WDM 기반의 차세대 광 인터넷 백본망에서 QoS 프레임워크는 QoS 보장형 서비스를 제공하기 위한 핵심 과제 중의 하나이다. 본 논문에서는 IP 서브망과 WDM 광 백본망에서 QoS 프레임워크와 관련된 성능 요구사항을 분석하고, GMPLS 제어 프로토콜을 이용하여 차세대 광 인터넷 백본망을 통해 종단간 QoS를 보장하기 위한 차등화된 광 QoS 서비스 프레임워크를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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