차세대 인터넷 R&D 전략

차세대 인터넷 R&D 전략

손 상 영정보통신정책연구원

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◈ 인터넷 보급 및 활용 추세

World Wide Web 등장 ⇒ 일반에게 급속히 보급

단위 : 천명

자료 : 정보통신정책연구원 , Internet Industry Almanac

전세계 인터넷 이용자수

327,000

125,30095,700

68,10045,400

050,000

100,000150,000200,000250,000

300,000350,000

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138366 731

1,634

3,103

5,754

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

94.12 95.12 96.12 97.12 98.12 99.8

국내 인터넷 이용자 현황단위 : 천명

자료 : KRNIC, 1999. 8.

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인터넷의 이용목적

· WWW의 등장 이후 정보검색 , 전자상거래 등 다양한 목적으로 이용 · 내용 측면에서도 초기에는 텍스트 중심 ⇒ 멀티미디어화

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◈ 인터넷의 문제

인터넷 이용자의 급속한 증가와 멀티미디어화는 인터넷에 여러 가지 bottleneck을 야기 ⇒ 인터넷 서비스의 품질에 심각한 영향

1. 인터넷망의 핵심요소인 라우터의 용량과 스위칭 기능의 제약 등으로 폭증하는 인터넷 트래픽에 대응 못함

· 통신 속도 저하 · 인터넷 접속 불량 · 전송 도중 패킷 분실 등

2. 현재의 인터넷은 best effort service 지향 ⇒ QoS(Qualtiy of Service) 지원 능력 부족

· 고 품질의 서비스 수요에 대응 못함

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3. 인터넷이 업무용으로 활용되면서 보안기능이 취약

※ 기존의 VAN(Value-Added Network)들은 폐쇄망이므로 보안 문제가 중요하지 않았음

4. IP 주소자원 부족

· 현재의 인터넷 주소는 32 비트로 구성 ⇒ 약 1억 개 주소 부여 가능

· 인터넷 이용자수가 증가 , IMT-2000을 비롯한 차세대 이동통신 단말기와 일부 가전제품에 IP 주소가 부여될 것으로 예상

· 주소자원 고갈 시점은 대략 2005년에서 2010년 · 아시아 국가들 문제 심각

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◈ 인터넷 발전 방향

인터넷은 적어도 21세기 초반까지는 핵심적인 정보통신 인프라의 역할을 할 것이라는 것이 지배적인 의견

ISP(Internet Service Provider)의 수는 해마다 증가

· 인터넷 트래픽도 계속 증가할 것으로 예상

서비스 측면에서는 Intranet과 VPN 서비스 확산

· 전자상거래 , 교육 , 연구 , 엔터테인먼트와 관련한 다양한 컨텐츠가 발달 · 가상현실 , 실시간 시뮬레이션 등 고품질 멀티미디어 서비스 활성화

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기술측면에서는 서비스의 고도화를 위하여 현재 인터넷이 가지고 있는 문제점을 개선해 나가는 방향으로 발전

· Best Effort Service ⇒ Differentiated Service

· Hop-by-hop Routing ⇒ End-to-End source Routing

· Distribution Node Management ⇒ Centralized Policy Control

· Open Access ⇒ Access Policy

· Connectionless Scheme ⇒ Reservation Based Scheme

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이제까지 불가능하리라고 생각되었던 기술들도 구현

· 전송 서비스품질 (QoS) 보장 , 이동성 보장 , 보안 기능 , 멀티캐스팅

기능 등이 조만간 구현

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[ 그림 ] 향후 인터넷 관련 기술 트리• `

차세대 인터넷

인터넷 관련 기술

네트워크 기술 응용 및 서비스 기술 정보단말 기술

고속 전달망 고성능 네트워킹 네트워크 서비스 사용자 응용 기술

• 백본 / 에지망

• 액세스망

• 품질제어 기술

• 경로제어 기술

• 차세대인터넷 프로토콜기술

• 인터넷망관리 기술

• 서비스 기반 기술

• 서비스 연동 기술

• 서비스 플랫폼 기술

• 차세대인터넷 정보처리기술

• 차세대인터넷 보안기술

• 차세대서비스

• 단말시스템 기술

• 단말 소프트웨어 기술

• 단말 휴면 인터페이스 기술

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네트워크 기술

고속 전달망 고성능 네트워킹

• 백본 / 에지망

- ATM 기반 고성능 IP 스위칭 기술 : MPLS/ATM 통합 기술 - IPOW 전송기술 : Cross-Connect ADM - 고속 트렁킹 기술 (IP over ATM/ SDH/WDM) - 고성능 라우터 ( 기가 / 테라 ) : 멀티 레이어 라우팅 (L2, L3, L4 등 ) - 차세대 IP 전달 기술

• 액세스망

- IP over ISDN/xDSL/HFC/FTTx/WLL/PCS/ 위성 - 멀티서비스 액세스 노드 , 라우터 통합

• 품질제어 기술 - IP 트래픽 엔지니어링 - 정책기반 자원관리 기술 : Policy 서버 - IP 품질 모니터링 기술

• 경로제어 기술 - 라우팅 프로토콜 기술 / 정책기반 경로제어 기술 - QoS 보장형 경로제어 기술 / IP 이동성 지원 기술 - 접속점의 라우팅 프로세스 기술 : RA/NAP/TAP Giga-POP

• 차세대인터넷 프로토콜 기술 - 차세대 IP 프로토콜 기술 (IPv6) - 멀티캐스트 프로토콜 기술 / 멀티미디어 프로토콜 - 보안 프로토콜 기술 / 이동성 지원 프로토콜 기술

• 인터넷망관리 기술 - 망관리 / 서비스 관리

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우리 나라는 그 동안 인터넷이 보급되는 과정에서 대부분의 기술과 장비를 미국에 의존

향후 인터넷의 성장 가능성과 시장 잠재력을 고려할 때 , 이와 같은 기술종속이 지속된다면 우리는 많은 부가가치 창출의 기회를 상실

국가 전략적인 차원에서 기술종속을 (적어도 부분적으로나마 ) 극복할 방안이 필요

◈ 우리의 과제

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단기 : 선진국과의 기술격차 ⇒ 당분간은 방어적인 입장에서 R&D 투자

· 현재 세계 라우터 시장의 60%를 점유하고 있는 Cisco사는 라우터에 대한 수요는 크나 기술력이 없는 우리 나라에게 독점적 횡포

· TDX 교환기 개발 이후에는 교환기 회선 단가가 급격히 떨어진

사례

· 단기적으로는 독점적인 선진 기업에 대하여 협상력을 강화하는

목적에 초점

궁극적으로 향후 인터넷 네트워크 장비에 대한 내수 충족

◈ 기본 방향

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세계시장에 진출하기 위해서 장기적 관점에서의 선행투자도 필요

과거 TDX나 CDMA 개발과 같이 시스템 위주의 기술개발 전략을 지양

요소기술별로 원천기술을 단계적으로 확보하는 방향으로

이미 획득한 ATM 스위칭 기반기술 등을 최대한 활용하는 방향으로 기술개발을 추진하는 것이 상대적으로 유리

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라우터의 개발은 인터넷 관련 R&D의 핵심

선도기업과의 기술격차 ⇒ 시장경쟁력을 확보 회의적

미래의 시장규모를 고려할 때 라우터를 완전히 포기할 수도 없는 입장

◈ 라우터 개발

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< 표 > 전 세계 라우터 시장규모 및 시장예측

구 분 1997 1998 1999 2000 2001 2002연평균성장률

시장규모성장률

516.4

52.1

678.6

31.4

827.1

21.9

916.3

10.8

977.4

6.7

1,037.8

6.2

11.2

-


1,844.8

12.3

2,136.7

15.8

2,533.5

18.6

2,910.8

14.9

3,267.2

12.2

3,536.4

8.2

13.4

-


1,750.1

9.2

1,530.1

-12.6

1,419.1

-7.3

1,291.9

-9.0

1,151.3

-10.9

1,059.6

-8.0

-8.8

-


2,106.5

-10.2

2,280.2

8.2

2,355.8

3.3

2,302.8

-2.3

1,933.7

-16.0

1,829.8

-5.4

-5.4

-


90.1

-

605.3

571.9

772.9

27.7

834.4

8.0

1,534.9

84.0

3,026.3

97.2

49.5

-

개인용 라우터

기업용라우터

중형라우터

고성능 라우터

Multigigabit라우터

합계시장규모성장률

6,308.0

6.4

7,231.0

14.6

7,908.5

9.4

8,256.2

4.4

8,864.4

7.4

10,489.9

18.3

9.7

-

( 단위 : 백만달러 , %)

자료 : Dataquest, 1998. 9.

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소형 라우터는 일부 국산화에 성공

· 이들은 대개 소형 라우터용 S/W 자체 개발을 통해 가격경쟁력을 확보하거나 ,

· 이더넷 스위치와 소형 라우터를 통합한 제품으로 틈새 시장의 진입

향후 국내 라우터 시장은 소형라우터 시장의 성장과 중대형 라우터 시장의 축소라는 양극화 현상 발생

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소형 라우터는 국내업체들의 개발이 잇따르고 있어 R&D 투자의 성공가능성이 높으며 , 시장 전망도 밝을 것으로 전망

처음부터 전체 시스템 개발을 목표로 하지 말고 소형 라우터의 요소기술들을 단계적으로 개발하여 상용화해 나가는 전략이 바람직

대형라우터 시장은 해외업체와의 기술격차가 크고 , 시장지배력에서 많이 뒤져 있기 때문에 우리가 자체적으로 개발하는 것은 무리

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단기적으로는 라우터를 대체할 수 있는 솔루션을 보유하는 것이 더 효과적

'90년대에 우리 나라를 포함한 교환기 제조국들은 ATM 교환기술 개발에 많은 투자를 하였으며

· 실제로 ATM 교환기가 기간망에 적용

· 현재 ATM 교환기의 문제는 어떻게 하면 IP 패킷들을 효율적으로 처리할 것인가이며

이에 대한 솔루션으로 제시된 것이 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 기술

◈ MPLS 기술

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우리 나라도 초고속국가망 사업에서 2002년까지 전국의 144개 통화권에 ATM 교환망을 구축할 예정이므로 MPLS 기술은 조속히 개발되어야 할 필요 우리가 MPLS를 개발하여 초고속망에 적용하게 되면 ,

· 단기적으로는 국내 통신사업자들의 교환설비나 라우터에 대한 수요를 어느 정도 충족

Cisco사를 비롯한 해외 라우터 벤더들에 대한 가격 협상력을 강화할 수 있고 ,

장기적으로는 해외시장에 진출할 수 있는 가능성도 있음

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품질제어 기술과 경로제어 기술은 현재 전세계적으로 프로토콜의 통일이 이루어져 있지 않아

· 상호연동성(interoperability)이 없는 시제품들이 몇몇 기업들에 의해 생산되고 있는 실정

· 시장전망 또한 확실치 않은 분야 이 분야는 현재의 시장규모가 작고 표준화가 불투명하지만 IPv6 환경이 구축되어가면서 점차 시장규모가 커질 것으로 전망

· 또한 현재의 작은 시장규모와 표준화의 미흡으로 인해 기술격차가 그리 크지 않고,

· 연구개발의 시간적 여유를 확보할 있으며,

· 장기적으로 산업의 파급효과 클 것으로 예측

중장기적 관점에서 연구개발의 필요성이 인정

○ 정책적인 판단의 대상이라기 보다는 통신사업자의 판단에 의하여 추진하는 것이 타당

◈ 품질제어 및 경로제어 기술

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전략적으로 국내개발이 필요한 분야

· 선진국들은 정보보호 기술 이전과 관련된 시스템에 대한 수출에 규제

· 산업체의 정보보호 관련 기술수준이 부분적으로 경쟁력을 확보하고 있는 상황임을 고려할 때 ,

· 정부는 보안 관련 인프라 위주의 개발전략을 채택할 필요가 있음

◈ 정보보호 관련 기술

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현재 IPv4에 기반을 두고 있는 인터넷은

· 느린 속도 · 제한적인 멀티미디어 서비스 · 인터넷 주소의 고갈 · 느슨한 정보보호

와 같은 여러 가지 문제점을 안고 있음

이러한 문제를 해결하기 위한 차세대 인터넷 통신규약이

인터넷 기술개발을 주도하고 있는 IETF에 의해 1995년 12월

IPv6(RFC 1883)라는 표준안으로 제시

◈ IPv6 환경에 대비한 R&D 전략

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선진국 동향

· 미국을 비롯하여 캐나다 , EU 등에서 IPv6에 대한 연구가 활발히

진행되어 일부 분야에서는 표준화 단계에 도달하기도 하였으나 ,

아직 성숙단계 아님

· 또한 IPv6 가 제공할 다양한 실시간 멀티미디어 서비스는 초고속의 전달망을 필요로 하나

· 미국의 정보통신망 고도화는 시장기능에 의하여 이루어지므로

조기에 초고속망이 구축되기 어려울 것으로 판단

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· 특히 미국은 국토가 넓고 인구가 분산되어 가정 가입자망의

고도화는 장기간이 소요

· 미국의 IP 주소 자원은 비교적 여유가 있어 IPv6로 서둘러

전환해야 할 유인이 적은 것도 사실

· 결론적으로 미국의 경우 IPv6는 프로토콜의 개발에 비해 상용화는 느리게 진행될 것으로 전망

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우리 나라 여건

· 최근 들어 일부 대학과 연구소를 중심으로 IPv6에 대한 기초

연구가 추진 · 선진국과 상당한 기술 격차가 있음 · 반면 정부의 정보통신망 고도화 계획, 최근의 초고속가입자 증가

추세 등을 고려할 때, 우리의 초고속망이 선진국에 비해 조기에

구축될 것으로 보임

· 우리 나라의 주거 형태가 아파트 등 밀집주거 형태이므로

가입자망의 고도화가 상대적으로 용이한 상황

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· 통신시장의 치열한 경쟁으로 네트워크 투자가 촉진

· 국내 정보통신 인프라의 조기 고도화로 IPv6가 구현될 다양한 멀티미디어서비스가 실현될 환경이 조기에 조성될 것으로 전망

· 국내 인터넷 이용자의 급속한 증가와 함께 IMT-2000, 인터넷 TV

등의 보급은 국내 IP 주소자원 부족을 촉진하여 IPv6로의 전환에

대한 유인이 커질 것임

· 첨단 제품을 선호하는 우리 나라 소비자 행태

· 차세대 인터넷 서비스는 순조롭게 확산될 것으로 보임

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국내외 여건 진단

· IPv6에 관한 선진국과의 기술격차는 크나

· 미국 등에서 IPv6의 본격적인 상용화가 늦어질 것으로 예상

· 본격적인 시장경쟁에 앞서 기술을 확보할 수 있는 충분한 시간이 있을 것으로 판단

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IPv6 기본 전략

· 우선 IPv6 프로토콜의 표준화가 완료될 때까지 프로토콜 전반에 대한 기초연구를 강화하고 저변 확대

· 기초연구를 추진하면서 국제 표준화기구에 우리 의견을 적극적으로 반영

· 표준화 진행에 따라 관련 응용기술 개발을 추진

· 표준화 완료시점에서 선진국의 IPv6로의 전환 움직임을 참작하여 선진국 보다 먼저 IPv6로의 전환을 적극적으로 추진

· IPv6의 본격적인 시장을 형성하여 선진기업과 기술을 유치하고 경쟁을 촉진

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IPv4/IPv6 변환기술

· IPv6로의 전환시점에서는 기존의 IPv4망과 IPv6망 간의 호환문제가 심각

· IPv4/IPv6 듀얼 모드를 갖는 이중 스택 구조를 개발

· IPv4망과 IPv6망간의 호환을 위한 변환 게이트웨이 개발 · IPv6가 세계적으로 상용화될 때 변환기술에 대한 수요가 클 것이므로 국가전략적 차원에서 R&D 투자가 이루어져야 함

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멀티캐스팅 프로토콜

· 향후 인터넷 방송 , 원격학습 등이 활성화될 것으로 예상되므로 멀티캐스팅 프로토콜이 IPv6에서 중요한 기술분야임

· 1992년 IETF 회의를 전세계로 멀티캐스트하기 위해 MBone(Multicast Backbone)이 구축된 이래로 멀티캐스트를 위한 각종 실험이 Mbone 상에서 이루어지고 있으며 ,

· 현재 IETF의 관련 워킹그룹에서 관련된 멀티캐스팅 라우팅 프로토콜 표준화 작업을 진행이나 대부분 초안 상태 · 또한 신뢰성 멀티캐스트 수송 프로토콜도 초기 연구 단계

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· 결론적으로 멀티캐스팅 프로토콜은 아직 선진국에서도 시험단계이므로 집중연구로 경쟁력 확보가능

이동성 지원 프로토콜

· 우리 국민의 이동통신에 대한 선호 경향과 향후 IMT-2000 등에 대비하기 위하여 이동성 지원 프로토콜 분야에 대한 연구의 필요성이 인정

· 그 동안 우리가 축적한 이동통신 기술기반을 활용하여 세계 차세대 이동통신 시장에서의 우위를 확보하기 위해서도 중요한 연구분야

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