데이터통신 - (10) 서비스, 패킷 교환, 성능

- 네트워크층 서비스

 

1. 패킷화 : 발신지의 네트워크층 패킷에서 페이로드의 캡슐화와

목적지에서 네트워크층 패킷으로부터 페이로드의 캡슐을 제거한다.

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즉 네트워크층의 한 가지 임무는 발신지로부터 목적지까지 변경이나 활용 없이

페이로드를 운반하는 것이다.

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2. 라우팅 : 가능 경로들 중에서 가장 좋은 것을 찾는 책임을 갖는다.

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3. 오류제어 : 네트워크층에서 전달되는 데이터에 대해 오류 제어 문제를 무시한다.

하지만 데이터그램이 아닌 헤더의 훼손 제어위해 검사합 필드를 추가했다.

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4. 흐름제어 : 소스가 수신자의 능력을 초과하지 않고 보낼 수 있게 데이터 양을 조절한다.

 

5. 혼잡제어 : 너무 많은 데이터그램이 존재하지 않도록 폐기할 수 있다.

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6. 서비스 품질 : 보다 나은 서비스 품질을 제공

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7. 보안 : IPSec 사용

 

- 패킷 교환

1. 데이터그램 방식 : 비연결형 서비스

모든 패킷을 독립적으로 처리하도록 설계되었다.

발신지에서 목적지로 패킷을 전달하는 경로가 같거나 다를 수 있다.

각 패킷은 패킷의 헤더에 포함된 발신지 주소와 목적지 주소 정보를 기반으로 경로가 설정된다.

목적지 주소가 패킷이 갈 곳을 알려주며, 발신지 주소는 패킷이 폐기될 때 오류 메시지를 보내는 용도이다.

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2. 가상-회선 방식 : 연결형 서비스

연결형 서비스는 한 메시지에 속한 모든 패킷이 연관성이 있다.

메시지의 모든 데이터그램이 전송되기 전에 데이터그램을 위한 가상의 경로가 설정된다.

연결 설정 이후, 데이터그램은 모두 같은 경로로 전송된다.

하지만 발신지, 목적지 주소는 여전히 비연결형 서비스를 사용하고 있을 수 있기에 필요하다.

또한 가상 회선 식별자와 같은 흐름 레이블을 포함해야 한다.

 

- 성능

네트워크의 성능은 지연, 처리량, 패킷 손실률로 측정 가능하다.

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1. 지연

전송 지연, 전파 지연, 처리 지연, 그리고 대기 지연이라는 네 가지 형태로 분류된다.

전송 지연 : 시간 t1에서 패킷의 첫 번째 비트가 전송선, t2에서 마지막 비트면 (t2-t1)

전파 지연 : 비트가 이동하는데 걸리는 시간이다. (거리)/(전파 속도)로 표현

처리 지연 : 패킷 수신 후 헤더 제거, 오류 탐지 절차 수행하고 출력 포트로 전달하는 데 필요한 시간

큐잉 지연 : 라우터의 각각의 입력 포트에 연결되어 처리 대기에 의한 지연

총 지연 : n개의 라우터가 있다면 (n+1) 개의 링크가 존재한다.

즉 (n+1)(전송지연)(전파지연)(처리지연) + (n)(큐잉지연)으로 나타낸다.

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2. 처리량

한 지점을 지나는 초당 비트 수로 정의된다.

200,100,150 중에서 최소값인 100kbps가 선택된다.

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3. 패킷 손실

통신의 성능에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나는 손실되는 패킷의 수이다.

라우터는 한정된 버퍼를 가지는데, 가득찰 경우 패킷을 폐기하게 된다.

네트워크층에서 패킷 손실이 발생하면 해당 패킷을 재전송하는데

이 경우 더 많은 overflow와 패킷 손실을 일으킬 수 있다.

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