네트워크 이론 (4)

최신 IT 네트워크 트렌드와 변화

• (클라우드 네이티브 네트워크) Kubernetes 기반의 CNI (Container Network Interface) 활용, 마이크로서비스 아키텍처에 최적화된 가상 네트워크
• 오케스트레이션(Orchestration) : Kubernetes, OpenStack 같은 플랫폼을 통해 네트워크 서비스 자동화 및 관리를 통해 리소스 최적화 및 비용 절감
• 실제 적용 예 : 기업의 프라이빗 클라우드 구축 및 소형 데이터센터 구성, 오픈소스 소프트웨어로 스위치/라우터 기능 대체
• IT 기술의 빠른 변화로 인해 네트워크와 하드웨어 구조도 지속적으로 변하고 있음.
• MIMD, 양자 컴퓨팅과 같은 차세대 기술들이 네트워크 구조의 변화를 야기.
• 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)와 네트워크 기능 가상화(NFV)와 같은 소프트웨어 중심의 네트워크가 주요 트렌드.
• 네트워크 기술 변화는 기업의 수익성(비즈니스 가치)과 직결되기 때문에 중요.

SDN(Software Defined Network) 이해

계층 구조

• Application Layer: 비즈니스 논리 및 정책
• Control Layer: 네트워크 컨트롤러 (예: OpenFlow Controller)
• Infrastructure Layer: 실제 네트워크 장비 (스위치, 라우터 등)
• 컨트롤 레이어에서 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜로 네트워크 장비를 제어.
• 오픈소스 기반의 네트워크 기능 구현 가능 (시스코, 전용 장비 의존 감소)
• 네트워크 자원을 비즈니스 관점에서 효율적으로 재편 가능
• 수익 창출과 직접 연결 (네트워크 리소스의 동적 제어)

NFV(Network Function Virtualization) 이해

• 네트워크 기능 가상화: 전통적 네트워크 장비의 기능(라우터, 방화벽 등)을 가상머신(VM) 형태로 대체.
• x86 기반 서버와 오픈소스 SW로 고급 네트워크 기능 개발 가능.
• 오픈소스의 활성화로 개인/중소기업도 네트워크 기능 개발 가능.
• 비용 절감: 전용 장비 없이 범용 서버로 네트워크 구축.

아키텍처 구성

• OSS / BSS (Operation / Business Support System) : 네트워크 장애 관리 및 서비스 프로비저닝, 고객 요금 청구 시스템 등이 운영 및 비즈니스 지원 시스템에 해당한다. 예) KT
• VNF (Virtualized Network Functions): 가상화된 네트워크 기능을 제공하는 소프트웨어 애플리케이션 (예: 가상 방화벽, 가상 라우터 등)
• NFVI (NFV Infrastructure): VNF가 실행될 수 있도록 지원하는 하드웨어 및 가상화 계층 (서버, 스토리지, 네트워크 등)
• MANO (Management and Network Orchestration): NFV 인프라와 VNF를 통합 관리하고 오케스트레이션하는 기능 (예: VNF 배포, 설정, 모니터링)

SDN, NFV가 클라우드에 활용되는 사례

• AWS, Azure, GCP와 같은 클라우드의 가상 네트워크 (VPC, EC2, S3)와 연결.
• 프라이빗 클라우드, 자체 서버 구축 가능.
• x86, AMD 호환 하드웨어 기반의 저비용 네트워크 가능.
• VM, 가상 스위치, 오픈 소스 SDN/NFV 플랫폼 활용.

SDN과 NFV의 차이

구분	SDN (Software Defined Network)	NFV (Network Function Virtualization)
목적	네트워크 제어 기능과 데이터 전달 기능 분리 (제어 평면 소프트웨어화)	네트워크 장비의 기능 가상화 (데이터 평면 가상화)
주요 역할	네트워크 인프라 최적화 (스위치, 라우터, AP 등)	네트워크 서비스 최적화 (방화벽, 로드밸런서 등)
OSI 계층	2~3 계층 (데이터링크, 네트워크)	4~7 계층 (전송, 응용 등)
관계	상호 보완적 (독립적 사용 가능)	SDN 환경에서 NFV의 효율성 극대

네트워크 관리 실습 및 명령어

Ping: 네트워크 연결 테스트.

• 응답/비응답을 통한 네트워크 상태 확인.
• 예: ping 8.8.8.8, ping -c 5 8.8.8.8
• ping 차단/허용 설정: /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all

Traceroute / Tracepath: 패킷 경로 추적.

• 예: traceroute www.google.com, tracepath www.google.com

NSlookup: DNS 질의.

• 예: nslookup www.naver.com

Hostname: 호스트명 확인 및 변경.

• 예: hostname, /etc/hostname 수정.

Netstat / ss: 네트워크 연결, 포트 확인.

• 예: netstat -anpt, ss -anp

Ifconfig / ip a: 네트워크 인터페이스 정보.

• 예: ifconfig, ip addr

네트워크 설정 파일 (CentOS/Ubuntu 차이):

• 경로 예: /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0, /etc/network/interfaces

브릿지 모드 vs NAT 모드

• 브릿지 모드: 실제 IP 직접 할당, 외부 네트워크와 동일.
• NAT 모드: 내부 네트워크용, 외부와 IP 다름 (포트포워딩 필요).

네트워크 보안 및 진단

• Ping 차단 설정: /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all
• sysctl -p로 적용.
• 네트워크 패킷 경로 탐색: 보안 상 패킷 경로가 보이지 않을 수 있음.
• 패킷 손실률 테스트: ping -c, ping -s로 크기 지정 후 테스트.

트래픽 모니터링 도구

iftop

• iftop -i eth0
• 인터페이스(eth0)의 실시간 트래픽 확인, 상하 송수신 확인.
• TCP/UDP 구분 가능, 서버별 통신량 확인.

iptraf

• iptraf-ng
• 상세 인터페이스별 트래픽, 연결별 트래픽량, ICMP 포함 모든 프로토콜 통계 제공.
• 실시간 데이터 전송량, 에러 발생량 모니터링.

nload

• nload eth0
• 대역폭 시각적 모니터링(그래프).
• 송신/수신 트래픽 구분, 직관적 사용.

bmon

• bmon
• 인터페이스별 트래픽 그래프, 시각적 확인.
• 실시간 송수신 속도.

vnstat

• vnstat, vnstat -d, vnstat -m
• 장기간 트래픽 수집 및 통계.
• 리소스 적고 간단하게 트래픽 누적 모니터링.

tcpdump

• tcpdump -i eth0
• 모든 패킷 캡처, 특정 IP/포트 필터 가능.
• 실시간 패킷 분석, 보안 감사 필수 도구.

Wireshark

• GUI로 실시간 및 저장된 패킷 분석.
• 고급 필터, 패킷 재구성, 다양한 프로토콜 해석.

netstat / ss

• netstat -anpt, ss -anp
• 현재 열려 있는 포트, 연결, 리스닝 상태.
• 서버 보안 점검, 열려 있는 서비스 확인.