연구 배경
4차 산업 혁명의 시대를 맞이하여 5G, 인공지능, 빅데이터, 클라우드 서비스 와 같은 다양한 IT 기술들이 등장하면서 인터넷이나 모바일 서비스의 트래픽 은 더욱 증가할 전망이다. 따라서 통신 네트워크에서 증가하는 데이터 사용 량을 수용하고 사용자에게 적정 수준의 서비스 품질을 지원하기 위한 새로운 네트워킹 패러다임이 요구되고 있다. 기존 네트워크 환경은 대용량 멀티미디어 서비스들을 지원하기에는 한계가 있으며 이러한 문제를 해결하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 특히 현 재 인터넷 구조는 컴퓨팅 기기들을 연결하기 위해 호스트 중심의 구조를 가 지고 있는데, 이로 인해 콘텐츠 분배 시 전송 효율 측면에서 성능이 저하될 수 있다. 이러한 문제 해결을 위해 새로운 네트워킹 패러다임이 등장하고 있 는데, 대표적인 방식으로 정보 중심 네트워킹(ICN: Information-Centric Network)이 있다. ICN은 사용자가 요구한 콘텐츠의 이름을 기반으로 ICN 기 능이 탑재된 노드의 캐싱기법을 통해 해당 콘텐츠를 효율적이고 빠르게 전송 하는 것이 가능하다. 기존 네트워크에서는 네트워크 장비 제조업체마다 장비를 운영하는 방식 및 사용자 인터페이스가 달라 네트워크 사용자 및 개발자가 새로운 기술을 개발 하고 적용하는데 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 기존의 하드웨어 기반 의 네트워크를 소프트웨어 기반의 네트워크로 변경하는 소프트웨어 정의 네 트워크(SDN: Software-Defined Networking)의 도입이 활발하게 이루어지고 있다. SDN은 제어평면(Control Plane)과 데이터평면(Data Plane)을 분리하여 복잡성 감소 및 네트워크 제어와 관리 비용 절감을 통해 유연한 소프트웨어 개발 환경을 제공한다. 이러한 ICN과 SDN은 각각 해당 기술 분야에서 학계와 산업계에서 활발한 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 두 기술들의 장점을 활용하기 위한 ICN/SDN 통합에 대한 연구도 진행 중에 있다

연구 목표
SDN의 Flow 기반 통신 기능을 ICN에 적용하면 전송 효율 측면에서 보다 나은 ICN 서비스를 제공할 수 있다. 기존의 두 기술을 통합한 연구들은 SDN에 ICN 오버레이를 제공하거나 추가적인 플러그인 설치를 통한 접근 등 을 비롯한 다수의 연구들이 진행되었다. 그러나 이러한 연구들은 오버레이 접근으로 인한 IP 필드의 의미 변화나 추가적인 플러그인 설치로 인한 처리 지연 등이 발생할 수 있다. 구체적으로 SDN이 ICN 기능을 지원하기 위해서는 기존 SDN의 확장과 이에 부합하는 라우팅 프로토콜에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 SDN과 ICN간의 통합 실현을 위해 OpenFlow 프로토콜을 ICN에 적용하는 것에 초3 점을 둔다. 본 논문에서는 OpenFlow 프로토콜을 사용하는 SDN 컨트롤러 및 스위치를 확장하여 ICN을 지원하는 네트워크 환경을 구성한다. 아울러 컨트롤러의 경 로 제어 시 발생하는 과부하 문제를 해결하기 위해 효율적인 경로를 제공하 는 방식과 SDN이 가지는 보안 취약점을 개선할 수 있는 방법도 제시한다.

논문 구성
본 논문에서는 SDN과 ICN 기반의 네트워크에서 효율적인 경로 설정 및 보 안 제공 방식을 제시한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다. 제 2 장에서는 ICN의 정의 및 특징, SDN과 OpenFlow의 정의 및 특징, 그리고 SDN과 ICN 통합에 관한 기존 연구들을 살펴본다. 제 3 장에서는 OpenFlow를 확장하는 방식의 SDN과 ICN 기반의 통합 시뮬레이터를 제안하고 설계한다. 제 4 장 에서는 기존 SDN 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방식과 본 논문에서 제안하 는 라우팅 프로토콜의 효율적인 경로 설정 방식을 비교하며, 아울러 SDN이 가지는 보안 취약점과 이를 개선하기 위한 보안 제공 방식을 제시한다. 제 5 장에서는 시뮬레이션을 통해 SDN과 ICN 기반의 네트워크에서 본 논문이 제 안하는 효율적인 경로 설정과 보안 제공 방식의 성능을 측정하고 그 결과를 분석한다. 마지막으로, 제 6 장에서는 결론을 제시한다