DGIST 정보통신융합전공 곽정호 교수팀은 차세대 네트워크 시스템에 활용 가능한 새로운 네트워크-클라우드 협력 프레임워크를 개발했습니다. 또한 개발한 프레임워크 상에서 자율주행이나 원격 의료, 원격 수술 등 다양한 차세대 어플리케이션을 활용하는 방안을 함께 제시해 향후 6G 시대 사회의 청사진을 제공할 것으로 기대됩니다.
네트워크-클라우드 협력 프레임워크의 필요성
현재 네트워크 사업자와 클라우드 서버 사업자는 서로의 이익과 편의성을 고려해 서비스를 개별적으로 운영해왔습니다. 하지만 최근 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 차세대 네트워크의 킬러 애플리케이션의 경우, 네트워크와 클라우드 서버 사업자들이 서로의 서비스를 활용해야만 작업 수행이 가능한 상황이 많아지고 있습니다.
특히 증강현실 어플리케이션은 컴퓨팅 자원과 네트워크 자원의 지원이 동시에 이루어져야합니다. 따라서 현재는 클라우드 사업자로부터 엣지 컴퓨팅 서비스를, 네크워크 사업자로부터 네트워크 슬라이싱 서비스를 따로 제공받아야만 안정적인 애플리케이션 운영이 가능합니다.
- 킬러 어플리케이션(Killer Application)
주로 컴퓨터 프로그래밍 소프트웨어 제품 중 인기나 유용성이 높아 그 제품을 사용을 위해 필요한 하드웨어, 운영체제 등 플랫폼도 구매하게 하는 인기와 수요가 높은 응용 프로그램을 말합니다.
- 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)
응답 시간 개선, 대역폭 절약을 위해 필요한 곳에 연산과 데이터 스토리지를 도입하는 분산 컴퓨팅 패러다임의 하나입니다.
- 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)
일명 '네트워크 쪼개기'. 5G 핵심기술로, 하나의 물리 '코어 네트워크'를 독립된 다수 가상 네트워크로 분리해 서비스를 제공하는 방식
유기적으로 협력 가능한 '네트워크-클라우드 협력 프레임워크'
곽 교수팀은 현재 분리돼 운영되는 네트워크, 클라우드 서버 서비스는 한계가 있을 것으로 예측했습니다. 따라서 곽 교수팀은 하나의 클라우드 서버를 엣지 클라우드(Edge Cloud), 미들 클라우드(Middle Cloud), 센트럴라이즈드 클라우드(Centralized Cloud) 세 부분으로 분할, 클라우드 서버 서비스 사업자와 네트워크 사업자가 유기적으로 협력할 수 있는 '네트워크-클라우드 협력 프레임워크'를 구성했습니다.
이번 연구를 통해 개발한 프레임워크는 처리가 필요한 프로그램을 구분해, 처리에 최적화된 클라우드에 할당합니다. 예를 들어 AR 작업을 처리하는 경우, 전송 속도보다 전송 지연을 줄이는 것이 중요하므로 엣지 클라우드를 활용할 수 있습니다. 하지만 빅데이터 분석처럼 큰 규모의 프로세싱 자원이 필요한 작업은 센트럴라이즈드 클라우드의 자원을 활용하도록 해 클라우드 서버를 효율적으로 활용할 수 있습니다.
또한 곽 교수팀은 개발한 프레임워크를 활용한 유기적인 협력 방안 연구도 함께 진행했습니다. 연구를 통해 네트워크-클라우드 협력 프레임워크 상에서 활용할 수 있는 차세대 프로그램 선별과 협력 시나리오를 분석한 결과, 기존 방식 대비 최대 77%의 성능개선을 확인했습니다.
DGIST 정보통신융합전공 곽정호 교수는 "이번 연구는 시공간의 변화에 따라 네트워크와 컴퓨팅, 스토리지 자원을 동적으로 활용하는 차세대 어플리케이션의 성능 최적화에 적합한 구조"라며 "향후 자율주행 차량 서비스와 초저지연 원격 의료 및 수술 서비스처럼 6G 시대의 킬러 어플리케이션 활용의 청사진을 제공할 수 있도록 하는 것이 목표"라고 말했습니다.
한편, 이번 연구는 서울대학교 이경한 교수 연구팀, 성균관대학교 김동인 교수 연구팀, 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(Trinity College Dublin)의 조지 이오시피디스(George Iosifidis) 교수 연구팀 등이 참여했습니다. 연구 결과는 관련 분야 국제학술지인 ‘IEEE Network‘에 게재됐습니다.
##참고자료##
Jeongho Kwak et al., "Collaboration of Network Operators and Cloud Providers in Software-Controlled Networks", IEEE Network(2020)
