28. 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)

약 일주일 동안 일정이 생겨 포스팅을 못했다.. 다시 달려보자

 

네트워크 슬라이싱은 네트워크를 잘게 자르는 것을 뜻한다. 넥슬라이스!

 

4G에서도 이 개념은 있었지만 구현시킬 만한 기술 발전이 이루어지지 못했고, 5G에 와서야 구현이 가능해지게 됐다.

 

먼저 네트워크 슬라이싱이 나온 배경을 간단히 살펴보겠다.

영상 속 네트워크 슬라이싱 개념 설명 그림

 

네트워크는 통신이 이루어지는 곳에서는 빠질 수 없는 요소이다.

 

측량 기기, 자동화 기기, IoT, 공장 기계, 휴대폰, 가전제품 등.. 서로 데이터를 주고 받기 위해서는 네트워크가 있어야 하고

과거에는 각 기기들에 맞게 개별적으로 네트워크들을 각각 따로 설치하였다.  (네트워크 속도, 지연율, 신뢰성, 커버리지와 같은 다양한 조건들이 존재한다.)

 

개별 네트워크들을 개발, 설치할 때 많은 비용이 들고 이 문제점을 해결하기 위해서 "하나의 네트워크로 합쳐서 사용할 수 없을까?"라는 생각으로 이어졌다. 그리고 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 기술이 나오게 됐다.

 

1. 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)

네트워크 슬라이싱(Network Slicing)기술은

"한 네트워크를 여러 개로 나누어 다수의 네트워크처럼 사용하는것"

으로 표현할 수 있다.

 

이 슬라이싱 기술을 위해서 필요한 것은 무엇이 있을까? 영상에서는 3가지 파트로 나누어 소개하고 있다.

 

영상 속 네트워크 슬라이싱에 필요한 요구사항 설명 그림

 

 1-1. 가상화(Virtualization)

 이전 포스팅에서 RAN에 대해 다룬 적이 있다. 그때 V-RAN을 잠깐 소개했는데 CU 부분을 가상화(Virtualization) 시켜 한 노드에 과부하가 오면 다른 노드에 자원을 공유해 과부화를 분산시켜줄 수 있는 RAN이라고 했다.

 

이처럼 5G에 오면서 V-RAN이 가능해졌고 그 덕분에 리소스를 동적으로 쪼갤 수 있게 되었다. RAN 입장에서 자세히 보자.

영상 속 가상화 설명 그림

 

이전에 언급한대로 어플리케이션마다 다른 요구사항을 가지기 때문에, 하나의 RAN으로 모든 서비스를 지원하는 것은 불가능하다. 따라서 위 그림과 같이 RAN을 동적으로 쪼개어 구현을 가능하게 한다. 

 

정리하면, V-RAN을 통해서 Core와 RAN을 가상화 시켰고,  각 리소스들을 static이 아닌 dynamic하게 분배함으로써 (DRP) 네트워크 슬라이싱을 가능하게 하였다.

 1-2. QoS (Quality of Service)

영상 속 QoS 설명 그림

 

QoS는 서비스의 품질을 뜻한다. 네트워크 슬라이싱을 하면 분할된 네트워크마다 UE부터 Core까지의 품질을 보장해야하는데 새롭게 추가된 네트워크 스택 SDAP가 이것을 담당한다.

 

SDAP는 5G에서 Qos 프레임워크를 처리한다. 기존에는 Core가 제시한 대로 QoS를 이해하고 처리했다면 UE와 gNB쪽에 이 스택을 추가해서 더 적극적으로 QoS를 담당하게끔 만들어준 것이다. 

 

 1-3. Architecture : S-NSSAI (Single Network Slice Selection Assistance Information)

네트워크 슬라이싱을 통해 하나의 RAN을 3개의 RAN으로 쪼갰다고 가정해보자. 각 RAN을 어떻게 구별지을 것인가?

 

새롭게 도입된 S-NSSAI는 각 슬라이스 계층마다 ID를 부여하여 현재 어떤 슬라이스를 쓰고 있는지 알게 해준다.

영상 속 S-NSSAI 설명 그림

 

UE부터 Core까지 ID를 통해 내가 쓰는 슬라이스가 A, B, C 중 무엇인지 알수 있게 되고 그에 맞는 리소스를 전달하고 사용할 수 있게 해주는 것이 아키텍쳐에 새롭게 추가된 S-NSSAI의 기능이다.

 

 

이 외 네트워크 슬라이싱의 핵심 기술로 SDN(Software Defined Network), NFV(Network Function Virtualization)이 있다.

 

간단하게 설명하면 SDN은 네트워크를 제어 평명, 데이터 평면으로 분리하여 소프트웨어를 통해 네트워크를 컨트롤 하는 기술이고, NFV는 네트워크 기능들을 분리시켜 가상 환경에서 실행하는 기술이다. 

 

2. 문제점?

언제나 좋은 점만 있는 기술은 없다. 네트워크 슬라이싱 역시 "망 중립성"에 대한 문제점이 제기되고 있다.

 

여기서 망 중립성이란, " 통신망 제공사업자는 인터넷이라는 공공자산을 모두에게 동등하고 차별없이 제공해야 한다는 원칙"을 뜻한다.

 

이 관점에서 네트워크 슬라이싱은 각 RAN마다 속도, QoS를 차별적으로 제공하여 망 중립성을 해칠 우려가 있다고 본다.

 

추가로 이 망 중립성에 관해 해외 통신 관련 기업와 우리나라 통신 기업의 분쟁이 한동안 있었는데 관심있으면 한 번 찾아보기를 권한다. (상당히 흥미진진하다)  

 

다음 포스팅에서는 EME 인증에 대해서 다뤄보겠다.

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=Z6dgGXH7doA&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=27