네트워크 서비스
네트워크층 서비스
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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.
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라우팅과 포워딩
라우팅 은 출발지에서 목적지까지의 경로를 설정하는 것을 말하고 포워딩 은 라우터의 입력포트에서 출력포트로 패킷을 이동 시키는 것을 말한다.
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다른 서비스
- 오류검출은 하지만 오류정정은 하지 않는다.
- 흐름제어는 전송계층, 데이터 링크 계층에서만 한다.
- 혼잡제어는 네트워크 층에 없다.
패킷 스위칭
- 데이터 그램 방식
- 실제 인터넷에서 사용하는 방식이다.
- 목적지 주소만 참조하여 경로를 설정한다.
- 패킷의 순서가 바뀔 수 있으며, 전송층에서 순서를 맞춘다.
- 가상 회선 방식
- Connection oriented, 물리적인 연결이 아니다.
- 패킷의 순서가 유지된다.
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목적지 주소가 아니라 레이블(가상 회선 식별자) 을 참조하여 라우팅을 한다.
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레이블설정을 위한 단계
- 요청패킷 을 보내며 라우팅 테이블에 incoming 항을 채운다.
- 확인 응답 패킷 을 보내며 out going 항을 채운다.
- 데이터를 전송한다.
- 연결을 해제한다.
네트워크층의 성능
- 지연
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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)
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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
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처리지연(Processing delay)
라우터나 목적지 호스트가 입력 포트로 패킷을 받고, 여러 계산을 거친뒤 상위 계층의 프로토콜로 패킷을 전달하는데 걸리는 시간을 말한다.
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큐잉 지연
라우터의 입력큐와 출력큐에서 대기하는 시간 가장 많은 시간을 잡아 먹는다.
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전체 지연
Total 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.
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처리량
처리량은 초당 한 지점을 지나는 비트 수다. 전송률( 데이터 전송률 정보가 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 속도.)과는 다르다.
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패킷 손실
라우터는 한정된 버퍼를 가지고 있다. 버퍼가 가득 찰 경우 패킷을 수신하지 못하고 폐기한다. 패킷이 손실 됬을때를 알기위해 재전송 타이머를 설정 한다.
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혼잡 제어
지연은 패킷양이 많아질수록 지수함수를 그리며 급격하게 증가한다. 그러나 처리량은 최대 처리량을 넘어서면 처리량이 급격하게 낮아진다.
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열린 루프 혼잡 제어
혼잡이 발생 하기 전 그것을 방지하기 위한 정책을 수행한다.
- 재전송 정책
- 윈도 정책
- 확인응답 정책
- 폐기 정책
- 수락 정책
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닫힌 루프 혼잡 제어
혼잡이 발생한 뒤 혼잡을 줄이기 위한 기술이다.
- 역압
- 초크패킷