CH5. The Network Layer: Control Plane (5.1 Introduction)

데이터 평면과 제어 평면의 역할

 

• 데이터 평면(Data Plane): 패킷이 네트워크를 통해 전달되는 동안 “포워딩” 작업을 수행하는 구간.

• 제어 평면(Control Plane): 어떤 경로를 따라 패킷을 전달할지를 결정하는 작업.

 

주요 개념 요약:

• 포워딩 테이블: 라우터 내부의 데이터 평면에서 사용되는 테이블로, 특정 목적지로 가는 패킷을 어디로 전달해야 할지 지정합니다.

• 플로우 테이블: 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 환경에서 패킷의 행동을 정의하는 일반화된 테이블입니다.

 

제어 방식

 

1. 라우터 단위 제어 (Per-router Control)

• 라우팅 알고리즘이 각 라우터마다 독립적으로 실행됩니다.

• 라우터는 서로 통신하여 최적 경로를 계산하고 포워딩 테이블을 작성합니다.

• 예: OSPF, BGP와 같은 전통적인 라우팅 프로토콜.

그림 5.1: 개별 라우터가 각각의 라우팅 알고리즘을 실행하며 포워딩 테이블을 생성하는 구조를 보여줌.

 

2. 논리적 중앙집중 제어 (Logically Centralized Control)

• 중앙 컨트롤러가 네트워크 전체를 관리하고 모든 포워딩 테이블을 계산하여 배포합니다.

• 개별 라우터는 간단한 “에이전트(Control Agent)“로 작동하며, 컨트롤러의 명령을 따릅니다.

• SDN(OpenFlow 등)에서 주로 사용.

그림 5.2: 논리적으로 중앙집중화된 컨트롤러와 개별 라우터의 컨트롤 에이전트 간의 상호작용을 보여줌.

 

왜 논리적 중앙집중화인가?

 

• 확장성: 하나의 중앙 서비스처럼 동작하지만, 실제로는 분산된 다수의 서버에서 실행 가능.

• 운영 효율성: 네트워크 전체를 단일 인터페이스로 제어 가능.

• SDN의 핵심: Google의 글로벌 네트워크 관리, Microsoft의 SWAN 등이 이를 통해 효율성을 입증.

 

요점 정리

 

1. 라우터 단위 제어는 전통적인 라우팅 프로토콜 방식으로, 각 라우터가 독립적으로 경로를 계산합니다.

2. 논리적 중앙집중 제어는 SDN과 같은 현대적 방식으로, 중앙에서 네트워크를 효율적으로 제어합니다.

3. SDN의 활용은 데이터 센터, ISP 네트워크 등에서 점점 증가하고 있습니다.