[컴퓨터네트워크 - 1] Network Edge, core / TCP, UDP, packet switching , circuit switching

 

1. 네트워크의 구조를 살펴봅니다 

 

(1) 네트워크 가장자리 말단자리를 host (End System) 이라고 불립니다. 

host 는 일반적으로 서버와 클라이언트를 의미합니다. 

 

(2) 네트워크 핵심 : 라우터 

 

 

2. 네트워크 edge 의 연결 방법 

(1) TCP 방법 - Transmission Control Protocol

< 특징 >

1.안정적인 순서대로 바이트 스트림 데이터 전송

2. flow controller 

Flow control은 수신 클라이언트(RX)가 수행해 주는 제어 기법으로, 

송신 서버(TX)와 수신 클라이언트(RX)의 데이터 처리 속도 차이로 인한 수신 버퍼 overflow를 해결하기 위한 기법입니다.

3. congestion control

너무 많은 출발지(네트워크 장비)에서 네트워크가 감당하기에는 너무 많은 데이터를

너무 빠르게 전송하여 발생하는 네트워크 혼잡 현상이다.

+ TCP 방법은 제대로 전송되었는지 확인하고 손실되었다면 재전송을 시도합니다. 

 

// 단점 

- UDP 비하여 속도가 낮다 

 

(2) UDP 방법 - User Datagram Protocol

 TCP에 비해 안정성은 떨어지지만 더 빠르고 간단합니다. 그래서 스트리밍이나 게임과 같이 빠른 속도가 중요한 상황에서 자주 사용됩니다.

1. 순서를 정하지 않아서 순서 없이 전달됩니다.

2. 일부 패킷이 누락되어도 전체 전송이 중단되지 않습니다. 

 

 

3. 네트워크 전달 방식 

( packet switching , circuit switching) 

 

Circuit Switching 

 

Circuit switching은 하나의 회선을 할당받아 데이터를 주고받는 방식입니다.

먼저 통신을 위한 연결을 해야하며 연결이 되고 나면 

출발지(source)로부터 목적지(destination)까지 도착하는데

사용되는 회전 전체를 독점(dedicated)하기 때문에 다른 사람이 끼어들 수 없습니다.

Circuit switching은 전화와 같은 실시간 통신에 사용됩니다. 따라서 속도와 성능이 일정합니다.

 

Packet Switching

 

Packet switching은 데이터를 패킷(packet)이라는 단위로 쪼개서 전송하는 방식입니다.

패킷은 다음 링크로 전송하기 전에 저장을 한 뒤 전달하는 store and forward 방식을 따릅니다.

패킷의 헤더에는 출발지(source)와 목적지(destination) 정보가 있습니다. 라우팅 알고리즘을 이용하여 경로를 설정하고, 

중간의 라우터들을 거쳐 최종 목적지에 도달하게 됩니다.

이러한 과정에서 패킷은 다음 라우터로 이동하기 위해 큐에서 대기(queueing)하는데이 때 수용할 수 있는

큐의 범위를 초과하게 되면 손실(loss)이 발생하게 됩니다.

 

출처: https://swalloow.tistory.com/55 [MyCloud:티스토리]

 

==> 네티워크 전달 방식으로 패킷 방식을 대부분 사용함 

 

 

4. Packet 패킷의 지연과 손실 

 

 

 Nodal delay = Processing delay + Queueing delay + Transmission delay + Propagation delay 

 

 

4 -1 .  Processing delay

Processing 과정은 라우터 내에서 패킷이 진행하는 과정이다. 이 과정에서 패킷 내 데이터의 에러체크와 어디로 나갈지 결정을 한다. 이 과정에서 발생하는 지연을 Processing delay라 한다.

 

 

4 - 2.  Queueing delay

라우터로 패킷들이 한번에 많이 들어올 경우, 라우터는 패킷들을 queue 형태로 보관하여 차례대로 처리한다. 이때, 전송을 위해 output link의 queue에서 기다리면서 발생하는 지연을 Queueing delay라 한다.

 

4 - 3. Transmission delay 

queue를 빠져나가 라우터의 output link를 통해 빠져나가기 전까지 발생하는 delay이다. 즉, 전송하려는 패킷을 output link로 밀어내는데 걸리는 시간이다.

패킷이 전송되는 link의 성능에 따라 갈리며, 품질이 좋은 link를 사용할 경우 Transmission delay가 줄어든다.

 

4 - 4.  Propagation delay 

 

실제 link를 타고 데이터가 전송될 때 발생하는 delay이다.

 

Propagation delay는 거리와 link의 매체가 결정하는 delay로, 다른 delay에 비해 매우 짧은 시간이 걸린다. 특히나 요즘같이 광통신을 하는 경우에는 거의 없다고 봐도 될 정도로 짧다.

 

 

 

이번 강의로 배운것 

-> TCP 방식과 UDP 방식의 차이점 

-> 패킷 전송시 일어나는 오류들