이동성 지원을 위한 SDN 기반의 네트워크 플랫폼 개발

Development of SDN-based Network Platform for Mobility Support

Abstract

최근 급증한 클라우딩 컴퓨팅의 수요 해결과 네트워크 가상화 서비스 지원을 위해 등장한 SDN(Software Defined Networking)은 많은 기업과 단체들에 의해 차세대 네트워크 기술로 주목받고 있다. 하지만, 원래 SDN이 설계된 유선 네트워크와는 달리, 무선 네트워크에서의 SDN은 노드의 이동성을 제공해주지 못하는 제약을 가지고 있다. 본 논문에서는 SDN의 기존 오픈플로우 프로토콜을 확장하여, SDN Controller가 네트워크의 무선자원을 관리하고 노드들의 이동성을 지원하는 SDN 기반의 네트워크 플랫폼을 개발하였다. 본 논문의 이동성 지원 기능은 SDN Controller의 무선 자원관리 기능을 이용하여 두 개 이상의 무선 인터페이스를 이용한 노드의 이동을 지원할 수 있는 장점을 가진다. 또한 본 논문에서는 구현 기능을 시험하기 위해, 다양한 이동 실험에 따른 여러 전송 성능에 관한 파라미터들을 측정하였고, 하나의 무선 인터페이스를 사용했을 때와 두 개의 인터페이스를 사용했을 때의 성능에 관한 파라미터를 비교하였다. 본 논문에서 제안한 SDN 기반 네트워크 플랫폼은 SDN 환경에서 무선 네트워크의 자원을 모니터링하고 노드들의 이동성을 지원하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

SDN(Softeware Defined Networking) has emerged to address the rapidly growing demand for cloud computing and to support network virtualization services. Therefor many companies and organizations have taken SDN as a next-generation network technology. However, unlike the wired network where the SDN is originally designed, the SDN in the wireless network has a restriction that it can not provide the mobility of the node. In this paper, we extended existing openflow protocol of SDN and developed SDN-based network platform, which enables the SDN controller to manage the radio resources of its network and support the mobility of the nodes. The mobility support function of this paper has the advantage that a node in the network can move using its two or more wireless interfaces by using the radio resource management function of the SDN controller. In order to test the functions implemented in this paper, we measured parameters related to various transmission performance according to various mobile experiments, and compared parameters related to performance using one wireless interface and two interfaces. The SDN-based network platform proposed in this paper is expected to be able to monitor the resources of wireless networks and support the mobility of nodes in the SDN environment.

그림 1. SDN 기반 이동성 지원 네트워크 플랫폼 Figure 1. SDN-based mobility support network platform

그림 2. 시스템 내의 S/W 모듈 연동 Figure 2. Interworking of S/W modules in system

그림 3. AP 내부의 이동성 지원 메시지 변환 Figure 3. Mobility support message conversion in AP

그림 4. 이동성 지원 메시지 형식 Figure 4. Mobility support message format

그림 5. 이동성 지원 플랫폼 구현 및 테스트 환경 Figure 5. Mobility support platform implementation and test environment

그림 6. 이동횟수에 따른 단일/다중 인터페스 실험 시에 총 전송 패킷 수 Figure 6. Total number of packets transmitted in single/multi interface test according to the number of movements

그림 7. 이동횟수에 따른 단일/다중 인터페스 실험 시에 대역폭 Figure 7. Bandwidth in single/multi interface test according to the number of movements

표 1. 네트워크 플랫폼 구성 요소 Table 1. Components of network platform

표 2. S/W 모듈 기능 Table 2. Functions of S/W module

표 3. 이동성 지원 메시지들 Table 3. Mobility support messages

표 4. MN 이동에 따른 데이터 전송 시험 파라미터 Table 4. Data transfer test parameters according to MN movement

표 5. 이동 시험에 의한 데이터 전송 관련 측정 값 Table 5. Data transmission measures by moving test