네트워크층 서비스

  1. 패킷화

    네트워크층의 첫번째 의무는 근원지로부터 목적지까지 변경이나 활용 없이 페이로드를 운반 하는 것이다. 마치 우체국과 같은 운반 서비스를 수행한다. 또한 수신자, 발신자 IP주소는 바뀌지 않는다.

  2. 라우팅과 포워딩

    라우팅 은 출발지에서 목적지까지의 경로를 설정하는 것을 말하고 포워딩 은 라우터의 입력포트에서 출력포트로 패킷을 이동 시키는 것을 말한다.

  3. 다른 서비스

    • 오류검출은 하지만 오류정정은 하지 않는다.
    • 흐름제어는 전송계층, 데이터 링크 계층에서만 한다.
    • 혼잡제어는 네트워크 층에 없다.

패킷 스위칭

  1. 데이터 그램 방식
    • 실제 인터넷에서 사용하는 방식이다.
    • 목적지 주소만 참조하여 경로를 설정한다.
    • 패킷의 순서가 바뀔 수 있으며, 전송층에서 순서를 맞춘다.
  2. 가상 회선 방식
    • Connection oriented, 물리적인 연결이 아니다.
    • 패킷의 순서가 유지된다.
    • 목적지 주소가 아니라 레이블(가상 회선 식별자) 을 참조하여 라우팅을 한다.

    • 레이블설정을 위한 단계

      1. 요청패킷 을 보내며 라우팅 테이블에 incoming 항을 채운다.
      2. 확인 응답 패킷 을 보내며 out going 항을 채운다.
      3. 데이터를 전송한다.
      4. 연결을 해제한다.

네트워크층의 성능

  1. 지연
  • 전송 지연(transmission delay)trDelay = (Packet length) / (transmission rate)

    선로상에 패킷은 비트를 하나씩 차례로 보낸다. 만약 첫 비트가 시간 t1상에 있고, 마지막 비트가 시간 t2상에 있다면 패킷의 전송 지연은 (t2-t1이 된다)

  • 전파지연(Propagation delay)pgDelay = (Distance) / (Propagation speed)

    전파 지연은 전송 매체를 통해 A지점에서 B지점까지 1비트가 전달되는 데 걸리는 시간이다. 패킷 교환 네트워크의 전파 지연은 각 네트워크(LAN이나 WAN)의 전파 지연에 따라 결정 된다. 가장짧은 시간을 잡아 먹는다

  • 처리지연(Processing delay)

    라우터나 목적지 호스트가 입력 포트로 패킷을 받고, 여러 계산을 거친뒤 상위 계층의 프로토콜로 패킷을 전달하는데 걸리는 시간을 말한다.

  • 큐잉 지연

    라우터의 입력큐와 출력큐에서 대기하는 시간 가장 많은 시간을 잡아 먹는다.

  • 전체 지연Total delay = (n+1)(trDelay + pgDelay + prDelay) + n(quDelay)

    전체 경로상의 라우터의 개수 n을 알고, 송신자, 라우터, 수신측이 각각 같은 지연을 가지고 있다고 가정할 때 전체지연은 다음과 같다.

  1. 처리량

    처리량은 초당 한 지점을 지나는 비트 수다. 전송률( 데이터 전송률 정보가 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 속도.)과는 다르다.

  2. 패킷 손실

    라우터는 한정된 버퍼를 가지고 있다. 버퍼가 가득 찰 경우 패킷을 수신하지 못하고 폐기한다. 패킷이 손실 됬을때를 알기위해 재전송 타이머를 설정 한다.

  3. 혼잡 제어

    지연은 패킷양이 많아질수록 지수함수를 그리며 급격하게 증가한다. 그러나 처리량은 최대 처리량을 넘어서면 처리량이 급격하게 낮아진다.

  • 열린 루프 혼잡 제어

    혼잡이 발생 하기 전 그것을 방지하기 위한 정책을 수행한다.

    • 재전송 정책
    • 윈도 정책
    • 확인응답 정책
    • 폐기 정책
    • 수락 정책
  • 닫힌 루프 혼잡 제어

    혼잡이 발생한 뒤 혼잡을 줄이기 위한 기술이다.

    • 역압
    • 초크패킷