ETRI, 미래사회 대비한 새로운 인터넷 기술 개발

댓글 0

판교핫뉴스

2021. 9. 24.

ETRI, 미래사회 대비한 새로운 인터넷 기술 개발

 

배포일2021.09.22담당자네트워크연구본부 데이터중심네트워크연구실장

 ETRI사진자료1

- ETRI 연구진이 국가연구개발망(KOREN)에 데이터 중심 네트워킹 기술을 실증하고 있 는 모습

(왼쪽에서부터 김호건 연구원, 신용윤 연구원)

 

ETRI사진자료2

- ETRI 연구진이 국가연구개발망(KOREN)에 모니터링 시스템을 통해 데이터 중심 네트 워킹 실증 플랫폼의 상태를 점검하고 있는 모습

(왼쪽에서부터 이종석 연구원)

 

ETRI사진자료3~4

- ETRI 연구진이 국가연구개발망(KOREN)에 데이터 중심 네트워킹 실증 케이블 연결상태를 점검하고 있는 모습

(왼쪽에서부터 이종석 연구원, 신용윤 연구원)

 

ETRI사진자료5

- ETRI 연구진이 국가연구개발망(KOREN)에 데이터 중심 네트워킹 실증 플랫폼을 점검 하고 있는 모습

(왼쪽에서부터 이종석 연구원, 신용윤 연구원)

 

ETRI사진자료6

- ETRI 연구진이 국가연구개발망(KOREN)에 데이터 중심 네트워킹 기술 실증을 하면서 시스템의 상태를 모니터링하는 모습

(왼쪽에서부터 이종석 연구원, 신용윤 연구원)

 

ETRI사진자료7

- 데이터 중심 네트워킹(DCN) 기술 개념도

 

ETRI사진자료8

- 인-네트워크 컴퓨팅 (INC) 기술 개념도

 

ETRI사진자료9

- 이벤트 구동형 데이터 분배 (Pub/Sub) 기술

ETRI, 미래사회 대비한 새로운 인터넷 기술 개발

- 데이터 최적 처리, 보안, 검색 편의 높여 기존 한계 극복

- 전국망 규모 테스트베드 통해 실용화 가능성 검증 성공

 

 

국내 연구진이 폭증하는 데이터와 변화하는 인터넷 활용 환경에 대비한 새로운 인프라 기술을 개발하는 데 성공했다. 이로써 더욱 안전하고 효율적으로 정보를 전달하면서 미래 디지털 사회를 대비하는 데 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 인터넷이 단순한 연결에 그치지 않고 최적의 정보 처리를 하면서도 보안, 검색 편의성을 높인‘데이터 중심’네트워킹기반 기술을 개발했다고 밝혔다.

1975년 패킷 통신 방식의 인터넷 프로토콜인 IP(Internet Protocol)와 전송 조절 프로토콜인 TCP(Transmission Control Protocol)로 구성된 TCP/IP방식의 기본적 사양이 확정된 해

에 개발된 현재 인터넷 구조는 IP 주소를 기반으로 한 호스트 간 연결로서 데이터 전달만을 목적으로 설계되었다. 이로 인해 모바일 환경의 이동 지원, 콘텐츠 출처의 정확성, 데이터가 원본과 일치하는지 담보하는 무결성 부문에서 한계가 있다. 

특히, 최근에는 가상·증강현실(VR·AR), 메타버스 등 대용량 콘텐츠 소비와 교통 시스템, 원격 제어 등 오류나 고장이 일어나서는 안 되는 Mission Critical

 서비스와 기반 데이터가 중요한 인공지능 서비스가 늘어남에 따라 데이터를 더욱 효율적으로 활용할 수 있는 네트워크 혁신이 필요한 상황이다.

ETRI가 개발한 새로운 인터넷 기술의 핵심은 데이터에‘이름을 부여하고 보안(Signature)을 내재’하며, 네트워킹과 컴퓨팅을 융합하는 것이다. 

새로운 인터넷 기술이 적용되면, CCTV, 블랙박스, 사물인터넷(IoT) 단말 등에서 얻는 실시간 데이터에 각각 이름이 부여된다. 덕분에 응용 단계에서 사용하는 이름 그대로 쉽게 데이터를 검색하고 안전하게 자동으로 정보를 전달받을 수 있다. 온디맨드(On Demand) 또는 구독(Subscribe) 형태로 데이터를 제공할 수 있음

 

예를 들어 소방서에서는 도시 곳곳에 설치한 센서로부터 센서 위치, 센서 이름, 발생시간 등으로 구성된 데이터의 이름을 받아 실시간으로 관련 정보를 얻는 알림서비스를 쉽게 개발해 화재에 효율적으로 대응할 수 있다. 

기존에는 클라우드 데이터센터에 위치한 플랫폼에서 센서 데이터를 모아 분석을 해야 했다. ETRI 기술을 적용하면 데이터 이름에서 화재 위치, 시간 등 관련 정보가 자동으로 전달될 수 있어 추가 분석처리가 필요하지 않다. 

데이터에 보안을 내재하면서 데이터 전달 과정에서 일어날 수 있는 조작 여부나 오류를 감지하는 것도 가능해졌다. 덕분에 오동작도 미연에 방지하고 권한이 없는 사용자의 해킹을 방지할 수 있다. 

연구진은 데이터 전달과 컴퓨팅을 융합하면서 네트워크 구조도 간결하게 만들었다. 처리가 시급한 화재 분석은 센서와 소방서 사이에 가까운 컴퓨팅 자원을 할당하고 AI 학습을 위한 처리는 원격에 있는 고성능 클라우드 컴퓨팅 자원을 할당하는 등 요구사항에 따라 서비스를 최적으로 처리하는 방식이다. 덕분에 데이터 활용도를 높이고 서비스를 더욱 효율적으로 개발할 수 있을 전망이다. 

연구진은 개발된 기술을 국가연구개발망(KOREN 국내·외 선도기술 개발을 위해 산·학·연 등이 실험을 목적으로 무료로 이용할 수 있는 통합연구시험망

)에 적용 서울, 판교, 대전, 광주, 부산 5개 거점에 적용하여 노드를 구축

하여 안정적으로 동작함을 보이고 실용화 가능성을 입증했다. 또한, 라우터 패킷 위치를 추출하여 최적 경로를 지정하며 경로를 따라 데이터를 다음 장치로 전달하는 장치. 쉽게 말해 데이터 처리를 담당하는 통신 장비

 성능 검증 척도인 포워딩(Forwarding) 성능이 범용 서버에서 300Gbps을 기록하며 세계 최고 수준의 데이터 중심 네트워크 SW 기술력을 지녔음을 밝혔다.

ETRI는 새 기술의 서비스 실증도 적극적으로 추진 중이다. 현재 부산광역시, 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 함께 부산 시내 실시간 환경 감시를 위한 데이터 분배 인프라 실증을 진행하고 있으며 ETRI 자율주행셔틀 오토비(AutoVe)의 V2X Vehicle to Everything. 자율주행을 하기 위해 도로에 있는 다양한 요소와 소통하고 공유하는 기술

 인프라에도 적용되어 자율주행 안전성과 효율성을 높일 수 있음을 확인하였다.

ETRI 김선미 네트워크연구본부장은“미래 디지털 인프라 필수 기술을 확보하고 실용화 가능성을 검증하여 새로운 인터넷 시대로 도약할 수 있는 기반을 마련하였다. 앞으로도 다양한 미래지향적 환경에 적용해보며 완성도를 높일 예정이다.”라고 말했다. 

본 연구는 과학기술정보통신부 『초연결 지능 인프라 원천 기술 연구』 사업으로 진행되었다. <보도자료 본문 끝>

 

 

참고1

 

 데이터 중심 네트워킹(DCN) 기술 세부 설명 

 

 

(1) 데이터를 이름으로 요청

(2) 데이터 이름 기반 고성능 포워딩

(3) 변조불가한 시그니처를 포함한 데이터패킷으로 응답

(4) 데이터 무결성 확인 후 수신

 

• 데이터를 받고자 하는 소비자는 요청 패킷을 네트워크에 ‘이름을 기반으로 포워딩’하여 데이터 생산자에게 전달한다. 이때 데이터가 실제 어느 노드에 있는지는 신경을 쓰지 않아도 된다. 데이터가 있는 다양한 곳 중 최적 위치로 네트워크가 포워딩할 수 있기 때문이다.

 

• 데이터 소비자에게 데이터 생산자는 자신의 개인키(private key)로 데이터의 시그니처를 만들고 데이터 패킷에 함께 실어 응답한다. 데이터 패킷을 수신한 소비자는 네트워크 계층에서 데이터 생산자의 공개키(public key)를 이용하여 데이터 생산자가 맞는지, 데이터가 변조되지 않았는지 등을 검증한 후 데이터를 사용한다.

 

• 데이터 중심 네트워킹은 이름을 기반으로 하는 포워딩이 효율적으로 잘 이루어질 수 있는지가 관건이다. 연구진은 범용 서버에서 300Gbps 이상의 포워딩 성능을 달성하면서 세계 최고 수준의 포워딩 성능을 보이며 실용화 가능성을 검증하였다.

 

참고2

 

 인-네트워크 컴퓨팅 (INC) 기술 세부 설명 

 

 

• 인-네트워크 컴퓨팅 기술은 데이터 중심 네트워크 환경에서 데이터에 이름이 부여된 것과 같이 컴퓨팅 처리 “기능(function)”에 이름을 부여하는 기술이다. 사용자는 필요한 기능을 이름으로 네트워크에 요청하고 그 결과만을 사용자가 수신할 수 있다.

 

• 이로써 컴퓨팅 기능은 기존의 클라우드나 에지 컴퓨팅에 한정되지 않고 네트워크 내 다양한 곳에서 수행될 수 있게 된다. 덕분에 사용자는 컴퓨팅 기능이 어디에 위치하고 있는지 신경을 쓰지 않고 “처리할 데이터에 가까운 컴퓨팅 노드에서 처리해 줘”라고 요청하면 네트워크 내 최적의 위치를 네트워크가 알아서 결정해 해당 컴퓨팅 노드에서 처리가 되도록 한다.

 

• 사용자 프로그래밍 인터페이스도 복잡하지 않다. 개발된 전용 라이브러리를 사용하면 로컬에서 기존 프로그래밍을 하는 것과 유사하게 프로그래밍을 할 수 있다.

 

참고3

 

이벤트 구동형 데이터 분배 (Pub/Sub) 기술 세부 설명 

 

 

 

 

• DCN 기반 이벤트 구동형(event-driven) 데이터 분배 기술은 네트워크 내 정보 생산자와 구독자 간의 비동기 연결을 통하여 실시간으로 데이터 분배를 가능하게 하는 기술이다.

 

  * 이벤트 구동형 : 정보 생산자의 데이터 생성이 하나의 이벤트가 되어 데이터 분배가 바로 시작된다는 것을 의미

 

• 정보 구독자 입장에서 개별 데이터 하나하나가 구독 대상이 될 수 있지만, 데이터를 주제별로 묶어서 관리할 경우 확장성, 사용성 측면에서 장점이 있다. 이러한 주제별 그룹을 전문적인 용어로 토픽(Topic)으로 부른다.

 

• 관심 있는 데이터를 토픽으로 구독하면, 해당 토픽에 해당되는 모든 발생 데이터를 실시간으로 구독자에게 분배할 수 있다. 또한, 모바일 단말을 이용하는 정보 생산자를 위하여 정보 생산자 이동성과 끊김 없는 서비스를 지원하여 서비스 연속성도 보장한다.