통신 서비스와 라우터

1. 통신 서비스

protocol

• 컴퓨터 네트워크를 위한 약속
• 모든 통신은 프로토콜에 의해 제어됨

TCP

• 연결지향
• 신뢰성있는(reliable), 바이트 순서를 지켜서 전달되는 스트림 데이터 전달
• 흐름 제어: 수신자 송신자 사이에서 흐름 제어
  • 송신측에서 수신측의 허용 데이터 처리량 보다 많은 데이터를 보내는 경우 TCP가 제어
• 혼잡 제어: 네트워크 회선에 따라 제어

UDP

• 어떠한 제어 없이 데이터 전송
• 데이터 유실 가능성 발생

2. 라우터

라우터의 데이터 전달 방식

• circuit switching: 목적지 까지의 회선을 미리 연결해서 유저에게 제공
  • e.g 유선 전화망
• packet switching: 패킷 단위의 데이터를 네트워크 링크를 통해 목적지로 전송
  • 인터넷에서 사용하는 방법

packet delay

패킷: bit 단위로 이루어진 데이터를 모아놓은 데이터 전달 단위

네트워크 링크를 통해 라우터간 패킷 데이터를 전달하는 과정에서 다음과 같은 이유로 전달 시간에 지연이 발생함

1. nodal processing: 라우터에서 패킷 검사(비트 에러 검사, 목적지 라우터 선정)에 걸리는 시간
2. queueing: 라우터의 전송 대역보다 많은 데이터가 들어올 경우 링크를 타기 위해 queue에서 대기하는 시간
   • 라우터의 전송 대역이 x Mbps 일 때 여러 클라이언트의 요청이 들어올 경우 허용된 라우터 전송 대역을 초과한 요청은 queue에서 대기함
3. transmission delay: 첫번째 bit ~ 마지막 bit 까지 나갈 때 까지 시간. 패킷 크기 / 대역폭 (bits / bps)
4. propagation delay: 마지막 비트가 다음 라우터 까지 도달할 때 까지 시간. 물리적 링크의 길이 / 빛의 속도

delay를 줄이는 방법

1. nodal processing: 처리 성능이 좋은 라우터 사용
2. queueing: 유저의 사용 패턴에 따른 요인이므로 통제 불간
3. transmission delay: 대역폭이 큰 회선 설치
4. propagation delay: 빛의 속도에 종속적이므로 통제 불가

queue 보다 많은 요청이 들어오면?

• 방법 없음. 라우터가 못받으므로 패킷 유실
• TCP는 신뢰성 있다 했는데?
  • 유실된 패킷에 대해 재전송 한다
  • 누가?
    • 호스트(클라이언트)에서 재전송
    • TCP는 클라이언트와 서버에 위치하여 작동 및 제어
    • 라우터는 전달만 한다 -> 전송만 신경쓴다

패킷의 전달

• 하나의 비트가 라우터를 통과해도 모든 비트가 통과된 후 하나의 패킷 단위로 이동

정리