[정보처리기사 필기] IT프로젝트 정보시스템 구축 관리 - 135. 네트워크 관련 신기술

1. 지능형 초연결망

• 과학기술정보통신부 주관으로 추진 중인 사업
• 스마트 시터, 스마트 스테이션 등 4차 산업혁명 시대를 맞아 새로운 변화에 따라 급격하게 증가하는 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하기 위해 시행되는 정부 주관 사업
• 국가 전체 망에 소프트웨어 정의 기술 SDE)를 적용하는 방법
• 네트워크의 데이터 트래픽 증가를 불러올 수 있는 사물 인터넷 IoT, 클라우드, 빅데이터, 5G 등을 효율적으로 수용할 수 있도록 함
• 기존의 초고속정보통신망, 광대역통합망 BeN, 광대역융합망 UBcN을 잇는 중장기 네트워크 발전 전략

2. 소프트웨어 정의 기술 SDE (SDx; Software-Defined Everything)

• 네트워크, 데이터 센터 등에서 소유한 자원을 가상화하여 개별 사용자에게 제공하고, 중앙에서는 통합적으로 제어가 가능한 기술
• 소프트웨어 정의 기술 관련 용어
  • 소프트웨어 정의 네트워킹 SDN Software Defined Networking
    • 네트워크를 컴퓨터처럼 모델링하여 여러 사용자가 각각의 소프트웨어들로 네트워킹을 가상화하여 제어하고 관리하는 네트워크
    • 하드웨어에 의존하는 네트워크 체계에 비해 보다 효율적으로 네트워크를 제어, 관리할 수 있음
    • 기존 네트워크에는 영향을 주지 않으면서 특정 서비스의 전송 경로 수정을 통하여 인터넷 상에서 발생하는 문제를 처리할 수 있음
  • 소프트웨어 정의 데이터센터 SDDC Software Defined Data Center
    • 데이터 센터의 모든 자원을 가상화하여 인력의 개입없이 소프트웨어 조작만으로 관리 및 제어되는 데이터 센터
  • 소프트웨어 정의 스토리지 SDS Software-Defined Storage
    • 물리적인 데이터 스토리지 Data Storage를 가상화하여 여러 스토리지를 하나처럼 관리하거나, 하나의 스토리지를 여러 스토리지로 나눠 사용할 수 있는 기술

3. IoT Internet of Things (사물 인터넷)

• 정보 통신 기술을 기반으로 실세계와 가상 세계의 다양한 사물들을 인터넷으로 서로 연결하여 진보된 서비스를 제공하기 위한 서비스 기반 기술
• 유비쿼터스 공간을 구현하기 위한 컴퓨팅 기기들이 환경과 사물에 심겨 환경이나 사물 그 자체가 지능화되는 것부터 사람과 사물, 사물과 사물 간에 지능 통신을 할 수 있는 엠투엠(Machine to Machine)의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론, 현실과 가상 세계의 모든 정보와 상호 작용하는 IoT 개념으로 진화
  • 유비쿼터스 : 사용자가 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 환경을 의미
• IoT의 주요 기술 : 스마트 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술, 사물 인터넷 인터페이스 기술, 사물 인터넷을 통한 서비스 기술
• IoT 기반 서비스 : 개방형 아키텍처를 필요로 하기 때문에 정보 공유에 대한 부작용을 최소화하기 위한 정보 보안 기술의 적용이 중요

4. IoT 관련 용어

• 올조인 AllJoyn
  • 오픈소스 기반의 사물인터넷 IoT 플랫폼
  • 서로 다른 운영체제 OS나 하드웨어를 사용하는 기기들이 표준화된 플랫폼을 이용함으로써 서로 통신 및 제어가 가능
• 메시 네트워크 Mesh Network
  • 차세대 이동통신, 홈네트워킹, 공공 안전 등 특수 목적을 위한 네트워크
  • 수십에서 수천 개의 디바이스를 그물망과 같이 유기적으로 연결하여 모든 구간을 동일한 무선망처럼 구성하여 사용자가 안정적인 네트워크를 사용할 수 있게 함
• 와이선 WI-SUN
  • 스마트 그리드와 같은 장거리 무선 통신을 필요로 하는 사물 인터넷 IoT 서비스를 위한 저전력 장거리 LPWA (Low-Power Wide Aree) 통신 기술
  • 낮은 지연 속도, 메시 네트워크 기반 확장성, 펌웨어 업그레이드 용이성 등으로 짧은 시간 동안 데이터 전송이 빈번한 검침 분야에 유용
• 초광대역 UWB Ultra WideBand
  • 짧은 거리에서 많은 양의 디지털 데이터를 낮은 전력으로 전송하기 위한 무선 기술
  • 무선 디지털 펄스라고도 하며, 블루투스와 비교되는 기술
  • 땅 속이나 벽면 뒤로도 전송이 가능
  • 지진 등 재해가 일어났을 때 진짜 탐지기 기능으로 인명 구조를 할 수 있는 등 응용 범위가 광범위
• 피코넷 PICONET
  • 여러 개의 독립된 통신장치가 블루투스 기술이나 UWB 통신 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크 기술
  • 주로 수십 미터 이내의 좁은 공간에서 네트워크를 형성한다는 점, 정지 또는 이동 중에 있는 장치 모두를 포함한다는 특징이 있음
• 유비쿼터스 센서 네트워크 USN Ubiquitous Sensor Network
  • 각종 센서로 다양한 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크
  • 필요한 모든 것에 RFID 태그를 부착하고 이를 통하여 사물의 인식 정보는 물론 주변의 환경정보까지 탐지한 모든 데이터를 관리할 수 있음
• 자동 구성 네트워크 SON Self Organizing Network
  • 주변 상황에 맞추어 스스로 망을 구성하는 네트워크
  • 갑작스러운 사용자의 증가나 감소 시에는 자동으로 주변 셀과의 협력을 통해 셀 용량을 변화시키며, 장애가 발생했을 때 자체적인 치유도 가능
• 저전력 블루투스 기술 BLE Bluetooth Low Energy
  • 일반 블루투스와 동일한 2.4GHz 주파수 대역을 사용하지만 연결되지 않은 대기 상태에서는 절전 모드를 유지하는 기술
  • 주로 낮은 전력으로 저용량 데이터를 처리하는 시계, 장난감, 비컨, 그리고 적용 컴퓨터 등의 극소형 사물 인터넷에 매우 적합
• 근거리 무선 통신 NFC Near Field Communication
  • 고주파 HF를 이용한 근거리 무선 통신 기술
  • 아주 가까운 거리에서 양방향 통신을 지원하는 RFID 기술의 일종
  • 13.56MHz 주파수를 이용해 10cm 내에서 최고 424kbps의 속도로 데이터 전송을 지원
  • 모바일 기기를 통한 결제뿐만 아니라 여행 정보 전송, 교통, 출입 통제, 잠금장치 따위에 광범위하게 활용

5. 클라우드 컴퓨팅 Cloud Computing

• 각종 컴퓨팅 자원을 중앙 컴퓨터에 두고 인터넷 기능을 갖는 단말기로 언제 어디서나 인터넷을 통해 컴퓨터 작업을 수행할 수 있는 환경을 의미
• 중앙 컴퓨터는 복수의 데이터 센터를 가상화 기술로 통합한 대형 데이터 센터, 각종 소프트웨어, 데이터, 보안 솔루션 기능 등 컴퓨팅 자원을 보유할 수 있음
• 사용자는 키보드와 모니터, 마우스를 갖추고 통신 포트만 연결하면 업무 수행이 가능
• 그리드 컴퓨팅 Grid Computing과의 차이점
  • 그리드 컴퓨팅 : 수많은 컴퓨터를 하나의 컴퓨터처럼 묶어 분산처리하는 방식, 기상 예측이나 우주 문제 등 대규모 연산에 사용
  • 클라우드 컴퓨팅 : 중앙의 대형 데이터 센터의 컴퓨팅 자원을 필요한 이들에게 필요한 순간에 빌려주는 방식
• 클라우드 컴퓨팅 관련 용어
  • 모바일 클라우드 컴퓨팅 MCC Mobile Cloud Computing
    • 클라우드 서비스를 이용하여 소비자와 소비자의 파트너가 모바일 기기로 클라우드 컴퓨팅 인프라를 구성하여 여러 가지 정보와 자원을 공유하는 기술
  • 인터클라우드 컴퓨팅 Inter-Cloud Computing 
    • 각기 다른 클라우드 서비스를 연동하거나 컴퓨팅 자원의 동적 할당이 가능하도록 여러 클라우드 서비스 제공자들이 제공하는 클라우드 서비스나 자원을 연결하는 기술
    • 인터클라우드 컴퓨팅의 서비스 형태
      • 대등 접속 Peering : 클라우드 서비스 제공자 간 직접 연계하는 형태
      • 연합 Federation : 자원 공유를 기본으로 사용 요구량에 따른 동적 자원 할당을 지원함으로써 논리적으로 하나의 서비스를 제공하는 형태
      • 중개 Internediary : 서비스 제공자 간의 직간접적인 자원 연계 또는 단일 서비스 제공자를 통한 중개 서비스를 제공하는 형태
  • 클라우드 기반 HSM (Cloud-base Handware Security Module) 
    • 클라우드를 기반으로 암호화 키의 생성, 저장, 처리 등의 작업을 수행하는 보안기기를 가리키는 용어
    • 클라우드에 인증서를 저장하므로 스마트폰과 같은 개별 기기에 인증서를 저장할 필요가 없음
    • 암호화 키 생성이 하드웨어적으로 구현되기 때문에 소프트웨어적으로 구현된 암호 기술이 가지는 보안 취약점을 무시할 수 있음
  • 파스-타 PaaS-TA
    • 소프트웨어 개발 환경을 제공하기 위해 개발한 개방형 클라우드 컴퓨팅 플랫폼
    • 국내 IT 서비스 경쟁력 강화를 목표로 과학기술정보통신부와 한국정보화진흥원이 연구개발 R&D을 지원하였으며, 인프라 제어 및 관리 환경, 실행 환경, 개발 환경, 서비스 환경, 운영 환경으로 구성되어 있음

6. 기타 용어

• 징 Zing
  • 10cm 이내 거리에서 3.5Gbps 속도의 데이터 전송이 가능한 초고속 근접무선통신 NFC
  • 휴대용 스마트 기기, 노트북, 쇼핑몰 광고, 거리 등의 광고, 키오스크에 접목하여 사용할 수 있음
• NDN Named Data Networking 
  • 콘텐츠 자체의 정보와 라우터 기능만으로 데이터 전송을 수행하는 기술
  • 콘텐츠 중심 네트워킹 CCN (Cortert Centric Networking)과 같은 개념
    • 콘텐츠 중심 네트워킹 : 인터넷에서 IP 주소에 다른 데이터 전송에서 벗어나 사용자가 요구하는 콘텐츠 중심의 데이터 전달이 가능한 네트워크
  • 해시 테이블 Hash Table에 기반을 두는 P2P Peer-to-Peer 시스템과 같이 콘텐츠에 담겨 있는 정보와 라우터 기능만으로 목적지를 확정
    • 해시 테이블 : 레코드를 한 개 이상 보관할 수 있는 Bucker들로 구성된 기억 공간 
    • P2P : 개인 대 개인이라는 의미, 네트워크에서 개인 대 개인이 PC를 이용하여 서로 데이터를 공유하는 방식
• 차세대 통신망 NGN Next Generation Network
  • ITU-T에서 개발하고 있는 유선망 기반의 차세대 통신망
  • 이동통신에서 제공하는 완전한 이동성 Full Mobility과 하나의 망으로 모든 정보와 서비스 (음성, 데이터, 비디오와 같음 도느 형식의 미디어)를 패킷으로 압축하여 전송하는 것을 목표로 함
• 올(All)-IP
  • 유선 전화망, 무선 망, 패킷 데이터 망 등 기존의 통신망을 모두 IP 기반의 망으로 통합한 차세대 네트워크
• WBAN Wireless Body Area Network
  • 웨어러블 Wearable 또는 몸에 심는 Implant 형태의 센서나 기기를 무선으로 연결하는 개인 영역 네트워킹 기술
• 지리 정보 시스템 GIS Geographic Intermation System
  • 지리적인 자료를 수집, 저장, 분석, 출력할 수 있는 컴퓨터 응용 시스템
  • 위성을 이용해 모든 사물의 위치 정보를 제공해주는 것
• 애드 혹 네트워크 Ad-hoc Network
  • 재난 현장과 같이 별도의 고정된 유선망을 구축할 수 없는 장소에서 모바일 호스트만을 이용하여 구성한 네트워크
  • 유선망과 기지국이 필요 없고 호스트의 이동에 제약이 없어 빠른 망 구성과 저렴한 비용이 장점
• 네트워크 슬라이싱 Network Slicing
  • 5G (MT-2020)의 핵심기술 중 하나
  • 하나의 물리적인 네트워크를 다수의 가상 네트워크로 분리하여 각각의 네트워크를 통해 다양한 고객 맞춤형 서비스를 제공하는 것을 목적으로 하는 네트워크 기술
• 파장 분할 다중화 WDM Wavelength Division Multiplexing
  • 광섬유를 이용한 통신 기술의 하나
  • 파장이 다른 광선끼리는 서로 간섭을 일으키지 않는 성질을 이용하여 서로 다른 복수의 신호를 보냄으로써 여러 대의 단말기가 동시에 통신 회선을 사용할 수 있도록 하는 기술
• 개방형 링크드 데이터 LOD Linked Open Data
  • Linked Data와 Open Data의 합성어
  • 누구나 사용할 수 있도록 웹상에 공개된 연계 데이터를 의미
  • 웹상에 존재하는 데이터를 개별 URI로 식별
    • URI Unitorm Resource Idenliter 인터넷 식별자 
      • 인터넷에서 서비스 되는 다양한 자료들의 식별을 위해 사용되는 체계
      • 인터넷 식별자의 종류
        • URL : 네트워크상의 위치 식별
        • URN : 고유 이름의 식별
        • URC : 자료의 메타데이터
  • 각 URI에 링크 정보를 부여함으로써 상호 연결된 웹을 지향하는 모형
• SSO Single Sign On
  • 한 번의 로그인으로 개인이 가입한 모든 사이트를 이용할 수 있게 해주는 시스템
  • 개인정보를 각 사이트마다 일일이 기록해야 하던 불편함을 해소할 수 있음
  • 기업에서 회원에 대한 통합관리가 가능해 마케팅을 극대화시킬 수 있음
• 스마트 그리드 Smart Grid 
  • 전력 IT
  • 정보 기술을 전력에 접목해 효율성을 높인 시스템
  • 전력선을 기반으로 모든 통신, 정보, 관련 애플리케이션 인프라를 하나의 시스템으로 통합하여 관리함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능
• 메타버스 Metaverse
  • 가공 Meta과 현실 세계 Universe의 합성어 
  • 현실 세계와 같은 사회, 경제, 문화 활동이 이뤄지는 3차원 가상 세계를 가리킴
  • 1992년 미국 SF 작가 닐 스티븐슨의 소설 '스노 크래시'에 처음 등장