[컴퓨터네트워크] Ch1.3 네트워크 코어

1.3 네트워크 코어

 

링크와 스위치의 네트워크를 통해 데이터를 이동시키는 두 가지 기본 방식이 있다.

 

Packet switching(패킷 교환)

종단 시스템들은 서로 메시지를 교환한다. 

1. 송신 시스템은 메시지를 패킷이라고 하는 작은 데이터 덩어리로 분할한다.
2. 각 패킷은 통신 링크와 패킷 스위치를 거치게 된다. 
3. 패킷은 링크의 최대 전송률과 같은 속도로 각각의 통신 링크에서 전송된다. 

store-and-forward transmission(저장 후 전달 전송 방식)

* 이 방식은 대부분의 패킷 스위치가 이용하는 방식이다.

즉, 패킷의 비트를 먼저 저장하고, 라우터가 패킷의 모든 비트를 수신하였다면 그제서야 출력 링크로 그 패킷을 전송하기 시작한다.

 

Queing delay(큐잉 지연)과 패킷 손설

각 패킷 스위치는 접속된 여러 링크를 가지고 있으며, 패킷 스위치는 각 링크에 대해 출력 버퍼를 가지고 있다.

출력버퍼는 출력 큐로도 불리며, 그 링크로 송신하려고 하는 패킷을 저장하고 있다.

 

IP 주소

• 인터넷에서 모든 종단 시스템은 IP 주소를 가지며, 이 주소는 계층적 구조를 갖는다.
• 출발지 종단 시스템이 목적이 종단 시스템으로 패킷을 보내고자 할 때 출발지는 패킷의 헤더에 목적지의 IP 주소를 포함한다.

 

Circuit switching(회선 교환)

회선 교환 네트워크에서는 종단 시스템 간에 통신을 제공하기 위해 경로상에서 필요한 자원은 통신 세션 동안에 확보 또는 예약된다.

세션 메시지는 on-demand 방식으로 자원을 요청하여 사용한다. 따라서 통신 링크에 대한 접속을 위해 큐에서 대기해야 할 수도 있다.

 

1. 송신자가 정보를 보내기 전, 네트워크는 송신자와 수신자 간의 연결을 설정해야 한다.
2. 네트워크가 회선을 설정할 때, 그 연결이 이루어지는 동안 네트워크 링크에 일정한 전송률을 예약한다.
3. 주어진 전송률이 송신자-수신자 연결을 위해 예약되기 때문에, 송신자는 수신자에게 보장된 일정 전송률로 데이터를 보낼 수 있다.

 

end-to-end connection(종단 간 연결)

 

장점

: 통신은 안정적이다. 

: 대용량의 데이터를 고속으로 전송할 때 좋다.

: 전송 지연이 없으며, 데이터 전송률이 일정하다.

 

단점

: 네트워크 자원을 많이 소모해서 비효율적이다.

 

회선교환의 단점을 극복하기 위해 다중화라는 개념이 나왔다.

주파수 분할 다중화(FDM): 한 전송로의 대역폭을 여러 개의 작은 채널로 분할하여 여러 단말기가 동시에 이용하는 방식이다.

사분할 다중화(TDM): 전송로 대역폭 하나를 시간 슬롯으로 나눈 채널에 할당하여 채널 몇 개가 한 전송로의 시간을 분할해서 사용한다.