*코어 네트워크
# 네트워크를 어떻게 연결할 것이냐의 문제
인터넷의
종단 시스템들을 연결하는 라우터의 연결 조직
근본적인 문제
: 어떻게 네트워크를 통해서 데이터를 전송하는가
- Circuit switching(회선 교환)
통신 세션 동안 전용 회선(예약된
자원)을 이용하는 방법
# 한국에선 기존에는 방송법적용 했었다.
- Packet switching (패킷 교환)
데이터를 일정 크기의 단위로 나누어 불연속적으로 네트워크에 전송하는 방법
# 한국에선 기존엔 통신법
# 패킷이란?(서킷)
네트워크에 흘러다니는 애들
보내는사람과 받는 사람이 식별할수 있는 정보가 있으면 패킷이라고 부른다.
TCP - port number
IP dategram
- IP주소
ethernet - mac address
서킷은 경로가 들어가 있기 때문에 무조건 목적지로 간다.
# 무선통신망 자체가 섞이면서 같이 폭팔적으로 증가하는 중
*네트워크 코어 : 회선 교환
# 원래 방송에서 쓰던것이었다.
종단간
통신을 위해 자원을 예약하는 통신 방식
송수신자간의 경로에 있는 스위치들이 연결상태를 유지하는 연결이 연결을 회선(circuit)이라 한다.
회선은
네트워크에 일정한 전송 대역폭(bandwidth)을 예약한다.
예약된
자원은 전용되며 공유되지않는다.
연결된
회선은 일정한 성능을 보장한다.
통신을
위해서는 사전 회선예약이필요하다.
# 통신하기전에 결정된 경로로만 간다. 순서대로가고 대역폭을 예약하고간다.
# 그래서 속도가 보장이 된다. 그래서 비싸다.
# TCP를 이런 회선에서 쓰면 대역폭이 일정하게 보장되는것처럼 보인다. 변동률이 낮아진다.
# 콘센트레이터 라우터는 가격이 매우 비싸고 이거저거많이 꼽을 수있음
패킷망 장비든 서킷망 장비든
네트워크 자원을 분할해서 사용한다.
분할된 자원은 세션에 할당 되어 회선이 구성된다.
세션
내에 전송데이터가 없다면 회선은 낭비된다. (할당된 자원은 공
유
되지 않는다.)
링크내에
회선은
FDM(frequency division)이나 TDM(time division)으로 구현된다.
*회선교환 : FDM & TDM
# 우리나라에서 주파수기계 잘못쓰면 바로 잡힌다 - 전파연구소에서 간첩잡을라고 발전되있다.
# 도박꾼들 이렇게 다 잡혀갔다…..
# FDM 은 방송국에서 사용하고 네트워크에서는 TDM을 사용한다. CDMA…/CD
# FDM 랜은 안쓰지만 웹에서는 사용한다.
*Example
회선교환을 통해서 종단 시스템간에 640K(640,000 bit) 를 전송하는데 걸리는 시간이 얼마인가?
- 모든 링크는 24개의 slot을 갖는다.
- 전체 링크의 전송률은 1.536Mbps이다.
- 종단간에 회선을 설정하는데 0.5초가 걸린다.
1 slot = 1536Kbps / 24 slot = 64K
640K / 64K = 10 초 (640K 전송에 걸리는 시간)
회선 설정에 걸리는 시간 0.5초
10 + 0.5 = 10.5 초
*네트워크 코어 : 패킷 교환
종단간에 전송되는 메시지를 packet이라는 작은 단위로 분할해서
전송한다.
사용자들의
패킷은 네트워크자원을 공유한다.
전송되는
패킷은 대역폭을 모두 사용한다.
자원은
필요에 따라 사용된다.
전송을 위해 대역폭을 나누거나 자원을 예약하지 않는다.
자원의 경합이나 지연
네트워크가
전송 가능한 용량을 초과해서 자원(전송)을 요구하는 경우
출력 버퍼나 큐에서 나타나는 지연 및 혼잡
Store and forward : 패킷이 각 패킷
스위치에서 처리를 위해 지연되는 시간
- 스위치가 출력 링크로 패킷을 전송하기 위해서는 전체 패킷을 일단 받아야 한다.
*패킷 교환 : 통계적 다중화
A와
B 패킷의 순서가 일정하지 않다. 즉
보내지는 순서에 일정한 패턴이 없다. ⇒ statistical multiplexing (통계적 다중화)
반복되는 TDM프레임
안의 일정 slot를 각 호스트가 할당 받는 TDM과
비교된다.
# 패킷망이라고 하기보단 통계적 다중화라고 많이 사용한다.
# 매번 라우터와 스위치마다 지연이 발생한다. - stored ..분석뒤에 보내기떄문에
*패킷 교환과 회선 교환의 비교
패킷교환
방식이 대역폭 공유에 더 효율적이다.
1M의 링크를 공유하는 경우
조건
- 100kb/s when “active”
- Active 10% time
회선
교환 방식
- 단지 10명만이 회선을 사용한다.
패킷교환
방식
- 35명의 사용자가 있는 경우 11명 이상이 동시에 active 할 확률은 0.0004%이다.
*패킷 교환과 회선 교환의 비교
패킷교환이
진정한 해결책인가???
◈
불규칙하게 발생하는 대량의 데이터 처리에 적합
m
자원 공유가 효율적이다.
m
단순하고 데이터전송을 위한 setup이
불필요 하다.
◈
과도한 혼잡이 발생할 경우 : 패킷이
지연되거나 손실된다.
m
혼잡 제어가 가능한 신뢰할 수 있는 protocol이
필요하다.
◈ Q: How to provide circuit-like behavior?
m
대역폭의 보장이 필요한 오디오/비디오
관련 응용 프로그램
m Still an unsolved problem (chapter 6)
*패킷 교환 : store-and-forward
◈ L비트의
패킷을 R bps 속도를 가
진 link에
보내기 위해서는 L/R
시간이
걸린다.
◈
위의 그림과 같이 패킷은 반드시
2개의 라우터를 통해서 전송된다.
: store and
forward
◈ Delay = 3L/R
Example
◈ L = 7.5 Mbits
◈ R = 1.5Mbps
◈ Delay = 15sec
*패킷 교환 : 데이터 전달
Goal : 목적지까지 라우터를 통해 패킷을 이동 시키는것
- 경로를 선정하는 라우팅 알고리즘에 대해서는 4장에서 학습한다.
Datagram
network (데이터그램 네트워크)
- 다음 hop까지의 경로 결정에 목적지의 주소를 이용한다.
- 세션 동안 경로가 변경될 수 있다.
- 길을 물어서 목적지까지 운전하는 방법과 유사하다.
Virtual
circuit network (가상 회선 네트워크)
- 어떤 패킷은 자신의 헤더에 VC id를 갖는데 이것은 다음 hop으로의 경로를 결정하는데 이용된다.
- VC id는 출발지에서 도착지까지의 경로가 확립될 때 할당 된다.
- 각 스위치(라우터)는 VC네트워크 교환에 이용되는 정보를 유지한다.
# 경로 o 대역폭x
*네트워크 분류
데이터그램
네트워크는 연결지향 또는 비연결형이 아니다.
패킷의 목적지 주소에 의해서 스위치가 패킷을 전달하지만 연결상태를 유지하지
않는다.
Internet은 연결지향에 TCP를 비연결형에 UDP를
제공한다.
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