소프트웨어 정의 네트워킹(SDN, Software Defined Networking)은 기존 네트워크 아키텍처의 한계를 극복하기 위해 등장하였으며 중앙 컨트롤러를 통해 라우팅 관리를 보다 효율적으로 할 수 있는 장점이 있다. 세그먼트 라우팅(Segment Routing, SR)은 패킷 헤더에 정렬 된 세그먼트 목록을 통해 네트워크의 정보 경로를 정의하여 소스 라우팅을 수행하는 유연하고 확장가능한 방법이다. 라우터의 성능은 거의 동일하고 큰 변화가 없는 네트워크 환경에서는 라우팅 알고리즘에 따라 라우팅 테이블의 변동이 적기 때문에 자주 활용되는 경로, 즉 cost가 낮은 경로에 패킷이 집중될 수 있다. 해당 경로에 있는 라우터는 그렇지 않은 라우터들에 비해 병목현상이 발생할 가능성이 높아 장애의 빈도가 비교적 높다. 본 논문에서는 SDN에서 SR을 활용한 네트워크에서 네트워크 자원인 라우터가 패킷을 비교적 균등하게 처리하여 관리자 입장에서 네트워크 내의 모든 자원을 효율적으로 활용함과 동시에 라우터의 관리를 수월하게 하는 NRO-SR(Network Resource Optimization-Segment Routing) 알고리즘을 제안한다.
알고리즘은 라우터가 패킷을 처리한 양을 Usage라는 가중치로 하여 SPF(Shortest Path First)의 Link cost와 같이 계산하여 기존 SPF의 Delay와 비슷한 성능을 가지지만 라우터가 처리한 패킷량은 전체 평균에 더욱 가까이 수렴하도록 한다. NRO-SR 알고리즘에 적절한 가중치를 찾았으며, 가중치를 적용한 실험을 통해 NRO-SR 알고리즘에 대한 성능을 확인하였다. 그 결과 NRO-SR 알고리즘은 기존 SPF에 비해 Delay는 약 95.5%의 성능을 보여주고, 균등한 라우터 사용은 표준편차 기준 약 45%의 성능 향상을 보여준다.
본 논문에서는 SDN 환경에서 SR을 활용하여 네트워크의 자원인 라우터에 대한 균등한 활용을 목적으로 알고리즘을 제안하고 적절한 가중치를 찾아 실험을 통해 그 성능을 입증하였다.