네트워크 기능 가상화(NFV) 본연의 목적은 독점적인 하드웨어 및 플랫폼 기능의 한계를 벗어나 서비스의 민첩성과 시장에 도달하는 속도를 완전히 향상시키는 것이다. 그러나 이는 가상화만으로 충분하지 않다.
통신 서비스 제공업체들(CSP)은 가상 네트워크 기능(VNF)과 물리적 네트워크 기능(PNF) 간에 발생하는 상호작용에 주목해야 한다. 이러한 상호작용이 서비스 설계에서부터 데이터센터 운영에 이르기까지 잘 조정되고, 올바르게 조직화 되어야 물리적 환경과 가상 환경 사이의 간극을 메우는 데 있어 방해가 되는 복잡한 장애요소들을 극복할 수 있다.
이러한 조정 작업은 단순한 운영을 위한 기능 요건들에 가장 잘 부응하는 오케스트레이션 프레임워크나 오케스트레이터를 통해 활기를 띠게 된다. 단순성이 가장 중요하다.
네트워크가 얼마나 복잡하든, 시스템, 기능, 서비스, 오케스트레이션 및 관리 기술에 얼마나 많은 계층이 추가되든 상관 없다. 단순성을 달성하기 위해 NFV 구축 계획 수립 시 네트워크 및 서비스 거동을 좌우하는 강력한 정책들의 조합은 물론 런타임 작동으로부터 생성된 분석적 피드백을 토대로 하는 ‘지능형 오케스트레이션(intelligent orchestration)’이 고려되어야 한다.
지능형 오케스트레이션이 없다면 통신 서비스 제공업체들의 서비스 주문, 제공, 구현, 지원 및 요금 청구 방법은 천편일률적이 될 수밖에 없다. 따라서 NFV 구축은 통신 서비스 제공업체들에게 PNF와 VNF를 유연하게 조화시키고 관리할 수 있는 권한을 부여해야 한다.
통신 서비스 제공업체들은 페이스북, 애플 및 아마존과 같은 업체들과 독립적으로 경쟁, 협력할 수 있도록 자원의 동적 구성을 위한 기능들을 짜맞출 수 있는 탄력성을 갖춰야 한다.
혁신적이고 민첩한 이들 이해당사자들은 다양한 서비스 및 고객 경험 분야에서 수준을 높여 왔으며, 통신 사업자들은 이들을 보완하거나 이들과 경쟁할 만반의 태세를 갖추고 있다. 이들은 경쟁사들이 탐내 마지않는 신뢰성 있는 네트워크와 귀중한 고객 데이터, 브랜드 인지도 및 서비스 관리 시스템들을 보유하고 있기 때문이다.
여기에 빠져있는 부분은 미세조정 되고 신속하게 조립되는 서비스 제공 능력으로써, 통신 사업자들이 새로운 서비스들을 실험해보거나 새로운 제안사항들을 즉각 실행할 수 있는 ‘학습 실험실(learning laboratories)’ 내에서 네트워크나 고객 세그먼트들을 테스트해 볼 수 있도록 해준다. 대역폭과 데이터 볼륨 시청권한(data-volume entitlements)을 역동적으로 조정하거나 서비스 품질(QoS) 파라미터를 역동적으로 제어할 수 있는 능력은 혁신을 견인하며, 고객들이 진정으로 원하는 풍부한 맥락의 세션 기반 타입 활용사례들을 실현할 수 있는 길을 열어준다.
이 못지않게 중요한 것은 통신 서비스 제공업체들이 가입자 데이터 프로파일에 대한 의미 있는 통찰력과 상태, 이용, 위치, 시청권한 및 제약사항에 대한 정보를 얻을 수 있는 능력이다.
새로운 서비스들을 실험해 보고, 자신들의 사업 및 네트워크의 성과에 대해 실시간이나 실시간에 가까운 피드백을 얻는 것도 통신 사업자들이 NFV 구축에 있어 추진하고 있는 자동화 수준을 측정하고 제어하는 데 도움을 줄 것이다. 이러한 예 중 하나가 완전한 자동화 적기에 이를 때까지 네트워크 운영 콘솔을 유지하는 것이다.
이 분야에서의 성공을 좌우하는 것은 NFV 전략이 정책 기반의 분석적 관리 능력을 중심으로 구축되었는지 여부와 네트워크, 서비스, 기능 및 데이터센터 오케스트레이션을 시작 단에서부터 어느 정도 고려하며 투자해왔는가 하는 것이다.
여정의 시작: 새로운 계층의 복잡성에 대비
NFV가 통신 서비스의 구현에 일대 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 가졌음은 부인할 수 없는 사실이지만, 오늘날의 NFV에는 겉으로는 잘 드러나지 않는 비밀들이 있다.
단지 기능들을 독점적인 하드웨어로부터 가상화된 소프트웨어로 옮기는 것만으로는 서비스의 민첩성이 향상되거나 장비 및 운영 비용이 투자를 정당화하기 위해 필요한 만큼 절감되지 않는다.
사실, 가상화 기능을 추가하기 위한 초기의 노력은 단기적으로는 오히려 복잡성을 늘리고 장애점(POF)을 추가하며 비용을 증대시킬 수 있다.
입증된 클라우드 컴퓨팅 및 IT 기술들을 네트워킹 도메인으로 가져오면 VNF 연결에 대한 빌딩블록식 접근방법이 당연히 가능해질 수 있지만 수많은 가상 머신과 소프트웨어, 프로세스들을 관리한다는 것은 그 고유의 복잡성을 처음부터 고려하지 않을 경우 매우 힘겹고 비용도 많이 드는 일이 될 수 있다.
어떠한 것도 즉각적으로 ‘완전히 가상화’ 될 수는 없으며, 모든 네트워크 기능들에 있어 단일 가상화가 최적의 전략이 될 수도 없다. 그보다는 일련의 발전 단계들을 거쳐야 한다.
시장이 원하는 것이 무엇이며 통신 서비스 제공업체들이 판매하고자 하는 것이 무엇인지를 하향식으로 살펴보는 데에서부터 시작해 이들이 성공하기 위해서는 어떠한 네트워크 구성요소와 기능, 정책, SLA, 주문 및 가입자 계층을 충족시켜야 하는지 살펴보아야 한다.
그 첫 번째 단계는 어떤 요소들이 산업표준 x86 기반 하드웨어 상에 조기 구현하기 적합하고, 어떤 요소들이 그렇지 못한지를 평가하는 일이다.
대기 시간이 매우 짧은 고성능의 데이터 트랜스코딩 및 전송 기능을 지원하는 제품들은 아마도 향후 수년 간은 기기 기반으로 남아있게 될 것이다. 초기 보급 단계에서 구현 가능성이 보다 높은 NFV 후보들은 세션 코어 제어 플레인 활동 및 향상된 라우팅 애플리케이션, 시그널링 프록시, 네트워크 정책 요소들 그리고 라우팅 에이전트와 같이 시그널링에 집중된 기능들일 것이다.
따라서 통신 서비스 제공업체들은 신속한 보급과 쉬운 스케일링을 염두에 두고, 특정 목적을 위해 제작된 자신들의 기기를 이러한 가상 머신에 연결하기 위한 최상의 방법이 무엇인지 알아내야 한다.
이와 동시에 기기 기반의 환경은 물론 네트워크 서비스, 네트워크 기능, 인프라 및 애플리케이션을 포함하는 가상 네트워크 아키텍처 전반을 총체적으로 파악하고 있어야 한다.
가상화가 어떻게 핵심 네트워크 기능뿐 아니라 OSS/BSS, 운영 및 서비스의 설계와 구현 프로세스에도 영향을 미칠 수 있는지에 대한 평가도 이루어져야 한다. 운영팀에게 매일 새롭게 주어지는 일상적인 업무 요구사항이 인프라, 네트워크 기능 및 관련 추상화 계층의 스택 상부에 이르기까지 작업해나가면서 갈수록 더 늘어나게 되기 때문에 이들의 업무 로드를 간소화해야 한다.
간소화에 실패할 경우에는 새로운 운영 프로세스 계층, IT와 네트워크 조직들 간의 소모전과 충돌로 인해 좌절을 경험하게 될 수 있다.
앞서 언급했듯이, 네트워크, 시스템, 기능, 서비스 및 관리 기술들이 아무리 복잡해지더라도 운영에 있어 단순성을 이루는 것은 필수적이다.
다양한 유형의 센서로부터 수백만 대의 디바이스가 생성해내는 초고속 데이터를 결부할 수 있는 이러한 역량은 패스트 데이터(Fast Data)의 세상을 열었다. 빅 데이터와 패스트 데이터를 생성해 내는 수백억 개의 인터넷 연결 디바이스, 그리고 디바이스와 데이터센터가 연결된 세상은 ‘차세대 비즈니스 기회’다.
그러나 IoT를 실질적인 비즈니스 가치로 전환시키기 위해서는 많은 요소가 필요하며 그 중에서도 디지털과 인간 환경의 모든 요소 간의 효과적인 커뮤니케이션이 핵심이다.
운영 단순성 달성
기능을 물리적 또는 가상 형태로 사용하는 방법에 있어 탄력성을 갖추고, 요구되는 변동 사항들에 따라 자원을 다이나믹하게 구성하기 위해서는 서비스의 설계 및 구현, VNF 및 PNF의 관리, 그리고 데이터센터 자원들과의 협업을 망라하는 정교한 수준의 오케스트레이션이 이루어져야 한다.
마찬가지로, 이러한 오케스트레이션 활동은 규칙 기반이어야 통신 서비스 제공업체들이 업무 및 기술 규칙을 통해 높은 수준의 지능을 성취하고 자원 가용성에 대한 본연의 지식을 도입할 수 있다. 이러한 지능은 작업량을 어떻게 관리해야 하며 특정한 주요 지표와 측정치들을 중심으로 어떻게 결정을 내려야 할 지를 좌우하게 된다.
최종적으로, 하이브리드 물리/가상 네트워크가 분석적이어야 통신 서비스 제공업체들이 네트워크와 고객 행동에 대한 통찰력을 키워 궁극적인 QoS 결정, 새로운 제안 및 네트워크 자원 할당을 견인할 수 있게 된다.
오케스트레이션의 영역에서는 다음 세 가지 주요 분야를 고려해야 한다:
▲ 네트워크 서비스 오케스트레이션
▲ 애플리케이션 오케스트레이션
▲ 가상 인프라 관리
이 모든 분야는 조직들이 기능 요건들을 어떻게 다루고자 하는가에 따라서 하나의 오케스트레이션 프레임워크, 혹은 다수의 오케스트레이터를 통해 달성된다. 최고의 오케스트레이터 하나가 있든 일련의 선별적인 오케스트레이터들이 있든, 요점은 다음과 같은 주요 문제들에 부응하는 ‘무언가’가 있어야 한다는 것이다.
- 네트워크 서비스 오케스트레이션은 VNF와 PNF 모두를 위한 모든 용량 및 가상화 조정 작업을 관리한다. 또한 통신 서비스 제공업체들이 네트워크 용량 요건 및 핵심성과지표(KPI)의 변화에 자동적으로 대응할 수 있는 능력을 부여해야 하며 ETSIi 관리 및 오케스트레이션(MANO) 아키텍처에 의해 정의되는 대로 VNF 관리자라는 중요한 역할을 맡게 된다.
새로이 공급되는 장치들은 장치 및 구성 매니저에 자동적으로 추가되며, 운영 효율성이 최적화될 수 있도록 마스터 구성을 유지한다.
- 애플리케이션 오케스트레이션은 네트워크 기능들의 수명주기를 관리해야 한다. VNF는 어떠한 기능이라도 될 수 있다. PCRF나 DRA, CSCF, 모바일 네트워크 노드, SBC와 같은 기능이나 심지어는 온라인 충전 시스템이 될 수도 있다.
이들은 NFV 인프라(NFVI) 상에서 실행되는 모든 하드웨어(컴퓨터, 스토리지 및 네트워킹 자원)를 망라하는 소프트웨어, 그리고 VNF가 사용될 때마다 인프라 자원들을 제공하는 데 사용되는 가상화 또는 컨테이너 기술을 통해 가상화될 수 있다.
- NFV 인프라(NFVI)는 데이터센터 자원으로서, 데이터센터의 하드웨어 상에서 실행되는 가상 머신들(예컨대, 오라클 오픈스택, VM웨어 v클라우드 디렉터)의 관리 업무를 맡고 있는 클라우드 관리 시스템인 가상 인프라 매니저(VIM)를 통해 관리된다.
VIM이 데이터센터 자원의 할당을 관리하는 능력은 클라우드 인프라의 강건성과 ETSI 표준 준수성에 의해 좌우된다. 이는 인프라 관리의 기반일 뿐만 아니라 고객의 행동과 네트워크 자원의 활용에 대한 통찰력을 제공하는 NFV 분석과 통신하기 위한 기반이기도 하다.
통신 사업자들이 서비스를 가동시키기 위해서는 궁극적으로 OSS 자산들을 이용해야 한다. 네트워크 서비스 오케스트레이션에서 이들은 물리적인 네트워크와 가상 네트워크 기능들을 동시에 관리해 네트워크 서비스들을 조화시키고 애플리케이션 오케스트레이터에 통합시킴으로써 네트워크 서비스들이 신속하게 생성되어 사용될 수 있도록 해야 한다.
서로 다른 벤더들의 제품, 그리고 단일 애플리케이션의 다양한 위치에서 네트워크 서비스의 수명주기를 관리할 수 있는 능력이 있어야 한다. 또한 네트워크 서비스들의 규모가 탄력적으로 조정되고, 서비스 연결성이 자동적으로 업데이트 되게 하는 수단들이 갖춰져야 한다.
이를 위해서는 모든 프로세스들에 대해 지속성 있고 정확한 데이터를 제공하는 것은 물론, 네이티브 서비스 정보 모델 및 토폴로지에서 서비스를 인식하는 상태보존형 인벤토리가 필요하다. 이는 다시 사용될 수 있는 모델과 비즈니스 정책들로 이루어진 구성 가능한 카탈로그와 함께 동적이고 데이터 중심적이 되어야 하며 이기종 인프라의 지능적인 구성을 통해 자동화된 구현 기능을 지원해야 한다.
이 모든 오케스트레이션 요소들을 신중하게 고려했을 때 통신 서비스 제공업체들은 비로소 다음과 같은 지능형 오케스트레이션의 이점을 온전히 누릴 수 있게 된다:
- 가상화가 권한 설정, 서비스 품질 관리, 네트워크 성능 및 전반적인 고객 경험과 같은 핵심적인 네트워크 기능들에 영향을 미치는 여러 가지 방식을 이해하게 된다.
- 네트워크 자산이 어떻게 이용되며, 데이터가 어떻게 OSS/BSS 및 서비스 계층 플랫폼들을 관통하는지 파악해 관리할 수 있게 된다. 이는 많은 서비스 인스턴스와 물리적 네트워크 기능 인스턴스 및 VNF가 작동하게 될 경우에도 마찬가지이다.
- 수십억 개의 트랜잭션 및 이벤트에 대해 평가할 수 있는 방대한 양의 운영 데이터를 모니터링, 수집하는 것은 물론 네트워크 구성요소, 서버, 데이터베이스, 애플리케이션, OSS/BSS 및 고객 지원에 대한 피드백 보고를 할 수 있게 된다.
지능형 오케스트레이션의 ‘지능’
위에서 설명한 오케스트레이션의 여러 계층을 움직이는 것은 추가적인 두 종류의 지능이다. 그 하나는 결정 지능으로서, 어떤 자원들이 서비스 및 업무 요구를 충족시킬 것인지에 대한 통찰력을 제공하는 일련의 업무 및 기술 규칙이다. 다른 하나는 분석 지능으로서, 네트워크가 어떻게 수행되었으며 고객들이 어떻게 행동했는지에 대한 피드백을 제공한다.
이 두 가지 지능을 통해 통신 서비스 제공업체들은 자극-반응의 복잡성과 가상 네트워크 환경 전반에 걸친 커뮤니케이션을 어떻게 조정해야 할 지 완전히 이해할 수 있게 된다.
이러한 ‘지능’을 이끄는 것은 강건한 정책 엔진으로서 매출을 견인하고 적절한 QoS를 보장하기 위해 필요한 모든 업무 및 기술 규칙을 제공한다. 정책은 대역폭 결정이나 데이터 볼륨 시청권한 또는 대역폭 형성, 트래픽 형성 및 QoS 파라미터 집행에 중요한 기타 변수들을 좌우하게 된다.
또한 가입자 프로파일 저장 시스템(SPR: Subscriber Profile Repository)이 수집한 가입자 데이터 프로파일, 상태, 이용, 위치 및 보호자 통제 데이터를 토대로 풍부한 맥락을 갖는 세션 기반의 이용사례들을 쉽게 생성하게 해준다.
SPR은 기존의 HSS나 LDAP 데이터베이스에 통합되어 있거나 이를 기반으로 한다. 최종적으로 이러한 결정 지능 ‘두뇌’가 갖추게 되는 통신업체의 규칙들은 지리적 다양성 요건과 기능적 반친화(anti-affinity) 규칙을 통해 NFV 기반 네트워크를 보호하도록 설계되어 있다. 한 마디로, 여기에는 통신업체의 업무 특성을 나타내는 모든 규칙과 관계들이 담겨 있는 것이다.
이와 동시에, 정책 시스템은 통신 서비스 공급업체들이 가상의(what-if) 능력에 대한 통찰력을 획득함으로써 여러 결정들이 미치게 될 잠재적인 영향들을 정책 시행 이전에 파악할 수 있도록 도와준다. 이런 유형의 정보에 입각한 의사결정은 매출 생성과 실적 그리고 궁극적으로는 고객 경험을 향상시켜준다.
정책 엔진은 관련 애널리틱스의 도움을 통해 움직여야 한다. 이러한 분석 기능은 대량의 데이터를 필터링하고 그 상관관계를 보여줌으로써 통신 서비스 공급업체들이 시청권한, 기능의 조합, 요율 플랜 그리고 장비 및 용량을 결정함에 있어서 보다 신속하고 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 해준다.
정책이 미칠 수 있는 영향력은 네트워크 상태, 가입자 행동 및 정책에 대한 피드백을 최대한 활용하는 동향 보고서 및 대시보드를 통해 한층 더 최적화된다.
예를 들어, 할당량 추적 조치는 네트워크와 게이트웨이에 미치는 영향을 보여줌으로써 통신 사업자들이 그에 맞춰 서비스 제공이나 요금 청구를 보고 및 조정하는 능력은 물론 고객들이 자신들의 사용량과 로밍 및 예산에 따라 사용 계획을 조정하도록 도와줄 수 있는 능력까지 부여한다. 이러한 조정이나 수정은 네트워크 활용과 고객 경험을 최적화시킨다.
귀중한 교훈을 익히게 됨에 따라 이를 네트워크, OSS, BSS 그리고 CSP 에코시스템의 다른 구성요소들 전반에 걸쳐 프로그램 가능한 방식으로 불어넣을 수 있다. 이는 결국 대역폭 관리, 라우팅 플랜 및 트래픽 유형 배정 성능 향상을 촉발시키게 되며, 궁극적으로는 네트워크 성능과 서비스 품질을 향상시켜 전반적인 고객 경험에 영향을 미치게 된다.
이렇게 해서 지능이 다시금 업무에 적용되면 통신 사업자들은 NFV가 미치는 영향을 최적화함으로써 자신들의 네트워크의 연산 및 저장 능력과 상이한 서비스들에 이용되고 있는 자원들, 그리고 다양한 자원이나 서비스, 애플리케이션 또는 기능들을 위해 활용되는 OSS/BSS(정책, 요금 부과, 요금 청구 등)에 대한 투명성과 통제력을 획득할 수 있다.
결론
본고에서 설명한 모든 계획과 구성요소들은 소비자와 기업들이 디지털 경제에서 기대하는 바에 의해 견인되고 있다. 이들은 네트워크가 물리적이든, 가상적이든 혹은 그 중간쯤에 속하는 어떤 것이든 사실상 상관하지 않는다.
이들이 원하는 것은 단지 필요할 때 필요한 장소에서 과거 그 어느 때보다도 신속하고 신뢰성 있으며 높은 품질로 서비스를 제공 받는 것뿐이다. 이들은 자신들의 정체성과 주어진 임의의 순간에 달성하고 싶은 바가 무엇인지에 따라서 기기 중심적이고 개인화된 제안과 상황 대응적이고 페르소나 중심적인(persona-driven) 경험들을 원한다.
NFV를 통해 미세조정 되고 신속하게 조립되는 서비스를 구현하기 위해서는 단지 네트워크 기능들을 독점적인 하드웨어 기기들로부터 분리시키는 것 이상의 조치가 필요하다. 추가적인 운영 스트림의 복잡성과 보다 일상적인 운영 책임을 이해해야 한다. 또한 네트워크 기능들에 대한 높은 수준의 전문지식도 필요하다.
가상화는 권한 설정, 서비스 품질 관리, 네트워크 성능 및 전반적인 고객 경험과 같은 수많은 방식으로 네트워크 기능에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 높은 수준의 전문지식은 운영, 가상 네트워크 기능 그리고 NFV를 구성하는 인프라 관리에도 필요하다.
NFV의 구현이 발전함에 따라 통신 서비스 제공업체들은 자신들의 네트워크의 연산 및 저장 능력과 상이한 서비스들에 이용되고 있는 자원, 그리고 다양한 자원, 서비스, 애플리케이션 또는 기능에 이용되는 OSS/BSS(정책, 요금 부과, 요금 청구 등)에 대한 가시성과 통제력을 유지하도록 해야 한다.
이러한 연유로 통신 서비스 제공업체들은 NFV를 염두에 두고 제작된 제품과 새로운 배치 장비들을 고려해야 하며, 새로운 배치 시나리오를 위해 개보수된 구형 플랫폼은 피해야 한다.
또한 이들은 VNF에 대한 네트워크 요소들을 출시하는 데 종사하는 기술 협력사들을 모색해야 한다. 이러한 네트워크 요소들은 세션 보더 컨트롤러(SBC)일 수도 있고, 시그널링 라우터나 EPC 혹은 다른 요소들일 수도 있다.
대량 분석 및 정책은 NFV의 성공에 있어서 결정적인 중요성을 가지므로 이들은 이 분야에서 혁신을 일으키고 있는 공급업체들을 모색해야 한다. 그러한 업체들은 OSS/BSS, EMS, VNF, NFV 인스턴스, NFV 오케스트레이터 그리고 VIM 간에 필요한 상호작용을 이해할 것이기 때문이다. 끝으로, 모든 공급 협력사에게 요구되는 기술 세트로서 클라우드 컴퓨팅과 데이터센터 기술 분야의 전문지식이 갖는 중요성은 더욱 커지게 될 것이다.
NFV 프로젝트가 성숙해짐에 따라, 통신 서비스 제공업체들은 SLA와 QoS에 미치는 영향을 지속적으로 측정하고, 배운 것을 효과적인 정책들을 통해 다시금 자신들의 네트워크에 구현하게 될 것이다. 궁극적인 목표는 지속적인 학습을 통해 얻은 지식을 또다시 네트워크와 시스템에 적용해 이러한 네트워크들을 관리함으로써 서비스 개선과 고객 만족, 충성심 향상을 도모하는 것이다.
글 : 한국오라클 CGBU(Communications Global Business Unit) 사업부
자료제공 : 오라클(www.oracle.com)
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