[마이크로소프트웨어 2014년 1월 기고문] 2014년 주목 10대 전략 기술 - SDx: Software Defined Everything/Anything

1. 본 기고문은 마이크로소프트웨어 2014년 1월 (Vol. 363, p122~125) 에 개제되었습니다.
[특집 7]
2014년 주목 10대 전략 기술
SDx: Software Defined Everything/Anything
SDN으로 대두된 "소프트웨어 정의" 개념은 이제 네트워크를 넘어 데이터센터, 스토리지, 인프
라 등으로 빠르게 확산되고 있다. 이에 따라 SDDC, SDS, SDI 등의 용어가 새로이 부각되고
있으며, 보다 효율적인 자원 관리 및 자동화, 상호 운용성 확보를 위한 프로그래밍 가능성을
실현하고자 소프트웨어 기반의 표준 확립을 위한 시장의 모멘텀이 강력해지고 있다. 클라우드
도입 이후 소프트웨어를 통한 디바이스 환경 관리 및 제어를 의미하는 SDx 시장은 관련 사업
자들의 시장 표준 강화를 위해 SDx 이니셔티브를 추진하고 있다. SDx 시장이 표준화되면서
소비자들에게 여러 이점을 제공하지만, 기존 사업자들은 수익성 악화, 경쟁 확대 및 소프트웨
어 기반의 주도권 확보 등을 경험할 것으로 전망하고 있다.
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최영락 ian@naimnetworks.com | 나임네트웍스에서 SDN기술팀 매니저로, SDN 시장에서의
지속적인 연구 및 새로운 개발 영역을 개척하기 위해 노력하고 있다. 마이크로소프트공인강사
(MCT)이며, 오픈 소스 기반 클라우드 관리 솔루션인 OpenStack 교육 과정을 사내에서 담당
하고 있다.
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클라우드 컴퓨팅 및 데이터 센터 시장이 활성화되면서, 수많은 자원들을 효율적으로 관리하
고, 데이터센터 간 상호 운용성 확보를 위해 프로그래밍 가능성을 실현하는 소프트웨어 기반
의 표준 확립을 위한 시장의 모멘텀이 강력해지고 있다. SDx (Software Defined
Everything/Anything)는 이러한 추세를 대변하는 포괄적 용어로, 기존 하드웨어에서 직접 제
어하던 영역들을 소프트웨어 기술을 활용해 유연성 (Agility)을 높이고 상호 운용성
(Interoperability)을 증대시킨다는 철학을 나타내는 용어이다. 클라우드 컴퓨팅의 발전과 함
께, SDN 등장으로 인한 네트워크의 혁명에 힘입어 SDx 용어가 빠르게 확산되고 있으며, 데
이터센터, 스토리지, 인프라 등으로 “소프트웨어 정의” 개념이 큰 영향을 미칠 것으로 예측된
다.
가상화 및 클라우드 컴퓨팅의 발전
넓은 의미에서 가상화 (Virtualization)란 물리적인, 논리적인 자원을 추상화시켜 실제와 같은
자원으로 관리 가능하도록 하는 기술로, 클라우드 컴퓨팅 및 데이터 센터 시장이 활성화되면
서 CPU, 메모리, 저장 장치와 같은 물리적인 자원뿐만 아니라 네트워크, 운영체제와 같은 논
리적인 자원 또한 가상화 범주에 포함된다. 이 중, 컴퓨팅에 대한 서버 가상화 기술은 가상
머신 및 이를 관리하는 하이퍼바이저의 발전 및 Intel VT-x/EPT, AMD-V 등 하드웨어 지원
을 통한 성능 향상이 이루어졌다. 서버 가상화 기술을 통해 클라우드 컴퓨팅 환경에서 기존에
제어하던 물리적인 자원들을 그대로 둔 상태에서 템플릿화된 가상 자원을 복제하여 많은 수의
컴퓨팅 자원을 빠르게 지원하고, 할당된 가상 자원을 해제하는 것만으로 컴퓨팅 가상 자원의

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양을 줄이는 것이 가능해졌다.
특히, 확장성 (Scalability) 및 신축성 (Elasticity)은 클라우드 컴퓨팅에서 프로비저닝을 보다
효율적으로 지원하는 데 영향을 미치는 중요한 요소이다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서는 기존
컴퓨터들뿐만 아니라 모바일 장치, 노트북, PDA와 같은 보다 다양한 장치들이 네트워크를 통
하여 컴퓨팅 자원에 접근할 수 있어야 한다. 다양한 장치들이 필요로 하는 서비스를 충족시키
기 위해서는 향상된 확장성 및 신축성을 기반으로 프로비저닝이 지원되어 요구하는 만큼의 자
원을 제공하고, 더 이상 자원을 필요로 하지 않는 경우에는 해당 자원을 필요로 하는 다른 사
용자에게 할당하여 클라우드 컴퓨팅 내 자원을 효율적으로 관리해야 한다. 클라우드 컴퓨팅은
이러한 확장성 및 신축성을 기반으로 컴퓨팅 자원들을 경제적으로 사용할 수 있다는 이점을
제공하는 동시에, 자동화된 신축성을 통해 기업들은 사용자가 필요한 만큼의 자원의 양에 대
해서만 과금을 수행하는 Pay-as-you-go 형태를 지원한다.
이러한 프로비저닝 특징은 클라우드 컴퓨팅의 Real-time Provisioning 사례를 통해 확장성과
신축성이 명확히 드러난다. Real-time Provisioning이란 사용자가 요구하는 자원의 양만큼을
기업이 제공하면서, 사용자가 요구하는 자원의 양이 변하여도 기업에서는 변화량에 맞게 동적
으로 자원의 할당량을 실시간으로 변화시켜 사용자에게 해당 양만큼의 자원을 제공하는 방식
을 의미한다. 이러한 프로비저닝 방식은 기존의 Over-provisioning 및 Under-provisioning
방식들이 가지고 있던 자원 낭비 및 추가적인 자원 프로비저닝의 어려움과 같은 단점을 극복
한다. 사용자가 필요로 하는 자원의 양을 기업에게 알려주기만 하면, 기업은 사용자가 필요로
하는 자원의 양만큼만 준비하여 프로비저닝을 수행하는 방식을 취한다. 따라서 Real-time
Provisioning 전략을 사용하여 기업은 사용자가 필요로 하는 양 만큼만 자원을 할당하고, 사
용자는 필요로 하는 만큼만 자원을 사용하는 이점을 가져다 줄 수 있다.
이와 같이 클라우드 컴퓨팅에서 확장성 및 신축성은 Real-time Provisioning을 통해 기업 및
사용자 모두에게 이점을 제공하는 특성이라 할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅은 서버 가상화 기술
의 성장에 따라 크게 발전하였으며, 가상화를 통해 클라우드 컴퓨팅에서 확장성 및 신축성을
제공하여 Real-time Provisioning이 가능해졌다.
그림1: 자원 프로비저닝 방식 (a): Over (b): Under (c): Real-time Provisioning [1]
SDN: 네트워크에서의 “소프트웨어 정의” 혁명
클라우드의 발전과 더불어 서버 가상화 기술이 더욱 중요해지고 널리 사용되면서, 기존 네트
워크의 복잡성은 지속적으로 증가하고 있다. 증가하는 네트워크의 복잡성을 완화시키면서 네
트워크를 멀티테넌시 (Multi-tenancy) 환경으로 구현하고 클라우드 내 독립된 네트워크를 구
성하여 클라우드 환경 내에서 사용자들의 우려 요소를 극복하는 방향으로 발전되었다. 이 때,
클라우드 컴퓨팅 시스템의 경우 확장성 및 신축성에 따라 가상 머신들의 자유로운 이동, 빠른
IT 자원의 할당 등과 같은 특성을 요구하지만 기존 네트워크의 구성은 가상 네트워크 구현을
위한 멀티테넌시 지원의 한계(VLAN), 운영의 복잡성과 비용 증가, 운영 자동화의 한계 등의
문제로 요구 사항에 빠르게 대응하지 못하는 한계가 있었다. 또한 빅데이터 시스템의 경우 수

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천 대의 노드간 연산을 위한 East-West 간 넓은 대역폭을 요구하는데, 기존의 데이터센터 내
네트워크 구조는 전통적으로 North-South 간 트래픽에 최적화된 트리 구조로 설계, 운영되
어 East-West 간 넓은 대역폭을 수정하기 어려웠다 [2].
SDN은 소프트웨어 기술을 활용해 네트워크를 규정하고 활용한다. SDN의 핵심 철학은 네트
워크 기능을 하드웨어 기능과 소프트웨어 기능으로 분리하여, 프로그래밍 가능성을 높이고 유
연성을 증대시키는 것이다. 기존에는 네트워크 장비에서 경로 연산 및 정책 관리, 패킷 처리
등을 모두 담당했던 것에 반해, SDN에서는 네트워크 구조를 데이터 전송을 담당하는 데이터
계층 (Data/Infrastructure Layer) 영역과 데이터 경로 제어 및 정책 관리 기능을 담당하는
제어 계층 (Control Layer) 영역으로 구분하고, 제어 계층 영역을 SDN 컨트롤러
(Controller) 및 응용프로그램에 의해 제어 가능하도록 분리하였다. OpenFlow는 SDN에서 제
어 계층과 데이터 계층 사이에 정의된 SDN을 구현 가능하게 하는 대표적인 프로토콜에 해당
한다.
그림2: SDN 계층
SDN을 통해, 네트워크 장비에서 직접 변경하지 않고도 프로그래밍을 통해 패킷 경로 제어가
가능해진다. 사실, 이러한 장점은 굳이 지금 말하고 있는 SDN이 아니더라도 이미 몇몇 벤더
들에 의해서 제안되었다. 그러나 특정 벤더에 종속적이지 않은 표준에 따라 프로그래밍 가능
성을 확보하여, 유연성을 증대시키는 것은 하드웨어 기반이 아닌, 소프트웨어 기반에 의해서
가능하기에, SDN 기술은 현재 소프트웨어 주요 기반 기술 중 핵심적인 기술로 부각되고 있
다. 특히, SDN을 활용하여 데이터센터에서 변화된 특징들이 있는데, 요약하자면 다음과 같다.
- 데이터 계층을 담당하는 하드웨어와 이를 제어하는 소프트웨어 영역으로 분리하여, 고급 네
트워킹 기능이 탑재된 값비싼 하드웨어를 사용하지 않고 필요한 기능만이 탑재된
OpenFlow 호환 commodity 장비를 사용하여 데이터센터 구축 가능

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- 프로그래밍을 통해 망 전체 제어가 가능해져, 네트워크 중앙 관리 소프트웨어의 가치가 증
대됨
- 클라우드 환경에서의 네트워크의 복잡성을 SDN을 활용한 네트워크 가상화를 통해 해결
- 가상 머신의 이동에 따른 네트워크 변화를 프로그래밍을 통해 즉각적으로 확인하고 소프트
웨어로 대응 가능하여 자동화 및 오토 스케일링, 서비스 체이닝 지원
현재 SDN은 네트워크 가상화를 통한 추상화 및 소프트웨어를 활용한 프로그래밍 가능성이
결합된 대표적인 사례로 평가받고 있다.
“소프트웨어 혁명”: SDx로의 확산
SDN에서의 움직임은 “소프트웨어 정의” 기반의 스토리지, 인프라, 그리고 데이터 센터 전체
영역으로 자연스럽게 확산되었다. SDN에서 하드웨어에 의존해야 했던 부분을 소프트웨어로
정의하여 자동화 및 오토 스케일링, 서비스 체이닝의 이점을 얻었던 것처럼, 소프트웨어 정의
는 하드웨어에 종속적이지 않은 새로운 아키텍처로 점차 복잡성이 증가하는 모든 영역에서의
구조를 단순화하여 운영의 편의성을 높이고, 비용 효율성을 극대화하는 철학이다. 궁극적으로
는 네트워크뿐만 아니라 서버, 스토리지 및 인프라 전 영역에서 가상화가 이루어져 소프트웨
어 정의 데이터 센터가 이루어지고, 소프트웨어 정의 환경에서 사용자별로 작업을 수행 가능
하도록 전 영역에서 상황에 따라 유연하게 구성 가능하도록 구현될 것으로 기대된다.
그림3: SDx 관계도 (인용: Fujitsu, 2013) [3]
SDS (Software Defined Storage)의 아이디어는 스토리지 하드웨어로부터 스토리지 자원들
을 추상화하는 데에 있다. 이러한 자원들은 소프트웨어에 의해 정의되어 프로비저닝, 관리 및
해제가 가능해진다. 네트워킹과 함께, SDS는 엔터프라이즈 급 기업들이 벤더사 고유의 스토
리지 아키텍처 에서 추상화된 스토리지의 사용을 가능하도록 한다. [4] 프로그래밍 가능성을
통해, 다음과 같은 스토리지 요구 사항 충족이 가능하다.
- 가상화 스토리지 서비스: 가상 머신 및 서버 하이퍼바이저와 유사한 기능을 일종의 스토리

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지 가상 머신을 통해 스토리지 서비스를 제공한다. 이를 토대로 민첩성 및 유연성, 역할 기
반 액세스 제어 및 위임 기능을 향상하고 데이터 보호, 가용성 및 성능 특성이 미리 정의된
스토리지 서비스 개발이 가능해진다.
- 멀티플랫폼 지원: 범용 하드웨어 지원 및 클라우드 서비스 프로바이더와의 통합으로 특정
스토리지 제조사의 하드웨어뿐 아니라 타사 스토리지 지원이 가능하다.
- 어플리케이션 통합: 광범위한 인프라, 관리 및 어플리케이션 파트너 간의 통합으로 개방형
API 집합을 통한 상호 운용성을 제공한다.
서버 가상화, SDN, SDS와 같은 소프트웨어 정의 개념을 바탕으로, 최근에는 이들에 대한 인
프라를 규정하는 SDI (Software Defined Infrastructure) 및 데이터 센터 전체를 규정하는
SDDC (Software Defined Data Centers)로 SDx 개념이 확장되고 있다. SDx는 소프트웨어
정의 기술을 활용하여 인프라 및 데이터센터 전체 관리에 프로그래밍 가능성을 제공하여 유연
성을 증대시킨다. 다음과 같은 접근 방식을 통해 실현 가능하다.
- 통합 데이터 모델: 물리 자원, 논리 자원 및 가상 자원을 통칭하는 통합 데이터 모델에 기
반하여 종합적으로 서버, 네트워크 및 스토리지를 관리한다.
- 종합 관리 및 오케스트레이션 도구: 종합적인 데이터 센터 및 클라우드 관리 플랫폼으로,
서버, 네트워크, 스토리지 등 모든 자원에 대해 템플릿화하여 일괄 생성을 가능하게 하며,
자동화, 오토 스케일링 및 서비스 체이닝을 지원한다.
- 개방형 API: 데이터 센터 인프라 전체에서 필요한 작업을 수행하도록, 표준 프로그래밍 방
식을 통해 접근하고 상호 운용성을 증대시킨다.
SDx 전망
현재 SDx의 확산에 따라 SDx 여러 관련 사업자들은 표준화 확립을 위한 이니셔티브를 추진
하고 있다. 이 중, OpenFlow는 SDN 표준화의 대표적인 예시에 해당한다. 스탠포드 대학 교
수 및 학생들에 의해 구현 및 표준화된 OpenFlow 프로토콜은 1.1 버전 이후 ONF (Open
Networking Foundation)으로 이관되어 2013년 10월 1.4 버전을 발표하였다. OpenFlow 표
준화를 통해 고객들은 네트워크 벤더의 종속성에서 탈피하여, 사용자 주도의 네트워크 생태계
로 변화하여 네트워크에 있어서 가격, 확장성, 안정성, 성능과 같은 다양한 고객의 요구 사항
을 고객이 원하는 대로 수용하는 것이 가능해진다.
네트워크에서 뿐만 아니라, OpenStack, Open Compute Project, Open Rack은 현재 “개
방”을 전제로 한 다양한 SDx 이니셔티브가 추진되고 있음을 방증한다. OpenStack
(http://www.openstack.org/) 은 2010년 7월 NASA 및 RackSpace에 의해 시작된 오픈 소
스 프로젝트로, 2013년 7월을 기준으로 121개국 10,000 명 이상의 개발자가 참가하고 있는
클라우드 인프라 관리 솔루션 프로젝트이다. Open Compute Project
(http://www.opencompute.org/)은 2011년 페이스북 주도로 데이터센터 디자인 및 관련 경
험들을 공유하고자 창설한 프로젝트로 이 중 대표적으로, Open Rack을 통해 에너지 및 비용
절감, 확장성을 목표로 한 자체 서버 랙 제품 스펙을 발표하기도 하였다. 이러한 SDx 이니셔
티브들은 다양한 고객 요구 사항을 유연성있게 충족시키고 운영자 관점에서 OPEX를 감소시
킬 수 있다는 장점을 제공하는 동시에, 오토 스케일링, 서비스 체이닝과 같은 자동화가 가능
한 편리성을 제공한다.
이에, 기존 사업자들은 변화하는 시장에서 수익성 악화, 경쟁 확대를 우려하여, 소프트웨어 기
반의 주도권을 확보할 것으로 전망된다. 한 예로, 네트워크 벤더 Cisco는 Amazon에서 고가

6. 본 기고문은 마이크로소프트웨어 2014년 1월 (Vol. 363, p122~125) 에 개제되었습니다.
의 시스코 장비 대신 상대적으로 저렴한 하드웨어와 SDN 기술로 충당하기로 결정하여,
Amazon과의 10억달러 계약 실패와 같은 수익성 악화를 겪었다. 이에 Cisco는 자체적으로
시장 분석 수행 후, SDN 분야 투자를 결정하였고, [5] 11월 초 자회사 인시에미를 통해 ACI
및 Nexus 9000 스위치 라인업을 강화한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, OpenDayLight 출범
선언, 2013년 10월 발표된 OpenStack Havana와 자사 제품 연동이 가능한 여러 플러그인을
선보이는 등 네트워크를 기반으로 한 자사 제품을 중심으로 SDx 이니셔티브에서 목소리를 더
욱 낼 것으로 전망된다. VMware 또한, 자사 제품 vSphere, vCenter, vCloud를 통한 SDDC
를 강조하는 동시에, 2012년 7월 오픈 소스 기반의 SDN 벤처 기업인 Nicira를 인수, 2012년
9월 OpenStack Foundation에 가입하는 등 SDx 관련 이니셔티브에 적극 참여하고 있는 동
시에 2013년 2월 스토리지 회사 Virsto를 인수하는 등 SDx 기술력 확보에 주력하고 있다.
또한, 많은 벤처 사업자들이 탄생하여 SDx 시장에서 활약하였으며, 앞으로 이 흐름이 지속될
것으로 전망된다. Cisco의 자회사 Insieme Networks, 알카텔루슨트의 자회사 Nuage
Networks는 SDN 시장에서의 사내 벤처 기업으로 탄생하였다. OpenStack 오픈 소스를 기반
으로 한 벤처 회사 Mirantis는 Ericsson, Red Hat, SAP Ventures 등으로부터 투자를 받았
으며, 2013년 7월 SDS 시장에서의 벤처 회사인 Scality 회사는 Menlo Ventures 투자사로부
터 유지를 받아 2천2백만 달러 펀딩을 확보하였다 [6]. 뿐만 아니라, SDN 관련 BigSwitch,
NoviFlow 등 많은 벤처 회사들이 탄생하여 발전하고 있으며, 국내에서도 많은 벤처 회사들이
활성화되어 SDx 시장에서 경쟁이 가속화될 것으로 기대된다.
SDx 시장을 위한 접근 방법
성공적인 SDx 시장을 위해서는 여전히 넘어야할 벽이 존재한다. 무엇보다도, 보다 유연성 있
는 SDx 시장 확립이 필요하다. 현재 대부분의 인프라 설계 및 구축 방식은 여전히 사업자에
의존적인 경우가 많으며, 스크립트 또는 코드를 활용한 자동화 방식을 지원하지만, 제어 및
실행 단계 이상으로는 아직 자동화를 완벽하게 지원하지 못하고 있다. 그리고 가상화에 의한
성능 감소, 고객의 요구 사항에 따른 작업 수요량 판단의 어려움 등을 해결하기 위한 효율성
확보가 필요하다. 또한, 일관성을 확보하여 운영자가 구성 방식을 변경하더라도, 원래 구성 방
식의 동작에 문제가 없어야 하고, 재부팅시 소요되는 구성 일치를 위한 시간 감소 등을 해결
하여 보다 안정적인 소프트웨어 기반이 마련되어야 할 것이다.
개발자 및 운영자로서는 개발과 운영을 별개로 보는 시각에서 탈피하여, 프로그래밍 시각과
운영의 시각을 겸비한 디봅스 (DevOps) 관점에서 SDx 시장을 살펴볼 필요가 있다. 소프트웨
어 기반으로 모든 것이 정의되기에, 개발자의 역할은 어플리케이션 계층을 넘어 제어 계층까
지 적용되며, 그 하위 계층 역시 소프트웨어로 정의 가능하므로 개발자들은 운영의 관점을 이
해한 후, 요구 사항을 명확히 파악하고 개발하는 시각이 필요하다. 또한, 운영자들은 프로그래
밍 이해를 통해 반복적인 운영 수작업을 자동화 가능한 코드 및 스크립트로 대체하여 활용하
고, 프로그래밍에 의해 변경 가능한 운영 방식에 따른 유연성 있는 대처가 필요하다. 개발자
와 운영자의 협업, 개발과 운영을 겸비한 시각을 통해 개발자 및 운영자 모두 소프트웨어 기
반으로 구성된 전체 환경을 유연성 있게 관리하고, 서비스 안정성 및 성능을 높일 수 있는
SDx 시장에서의 메인 플레이어가 되기를 희망한다.
마지막으로, SDx 시장의 근원이 되는 가상화와 SDN 두 기술 모두 실용적인 가치를 추구하는
연구 및 개발 과정을 통해 탄생 및 발전한 기술임을 참고하였으면 한다. 값비싼 IBM 메인프
레임 컴퓨터 하드웨어를 논리적으로 분할하기 위한 연구에서 출발한 가상화 기술은 미국 어느

7. 본 기고문은 마이크로소프트웨어 2014년 1월 (Vol. 363, p122~125) 에 개제되었습니다.
대학에서 한 교수와 그가 지도하던 연구원들이 x86 기반의 가상화 기술을 최초 개발하여
VMware가 설립된 것을 원동력으로 하여 [7], 이후 여러 기업 및 오픈 소스 진영에서 가상화
기술이 구현되었고 서로 경쟁하면서 발전하였다. SDN 기술은 2007년 SIGCOMM 학회에서 발
표된 Ethane 연구를 시작으로 OpenFlow 프로토콜이 표준화되어 하드웨어 및 소프트웨어가
개발되면서 오늘날 네트워크 영역에서 파괴적 기술이라 할 수준으로 발전하였다. SDx 시장에
서 역시 마찬가지로, 연구에 기반한 기술이 탄생하고 개발을 통해 구체화될 것으로 예상되며,
국내에서 또한 실용적인 연구 및 개발이 보다 활발히 이루어져 SDx 시장을 주도하는 많은 연
구자, 개발자 및 기업이 탄생하기를 기대해 본다.
참고자료
1. M. Armbrust et al, "Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing",
University of California, Department of EECS Technical Report No.
UCB/EECS-2009-28, Feb. 2009.
2. 정보통신산업진흥원, “미래지향 SDN 환경에서 국내 네트워킹산업 경쟁력 확보를 위한 동
향보고서”, 2012년 12월.
3. Jun Tanaka, “How Does Software Defined Everything Change ICT”, Fujitsu Forum
Munich 2013, Nov 2013.
4.
http://virtualstorageguy.com/2013/05/03/software-defined-storage-the-evolution-of-
storage/
5.
http://www.businessinsider.com/source-cisco-1b-amazon-deal-led-to-insieme-sdn-2
013-10
6.
http://venturebeat.com/2013/07/09/software-defined-storage-startup-scality-raises-
22m-from-menlo-ventures/
7. 신병석, “VMware”, 정보과학회지 제26권 제10호, 2008. 10.