라우팅과 트래픽 제어

 in Computer Science / Information-system
라우팅과 트래픽 제어

교과서 기초 개념 정리

 

라우팅(Routing, 경로제어)

  • 데이터 패킷을 목적지까지 전송하기 위해 경로를 설정해주는 방법
  • IP 주소의 목적지 주소를 확인하여 해당 목적지까지의 최적의 경로를 지정
  • 라우팅 정보를 가진 라우터는 다른 라우터들과 주기적으로 교환함으로써 목적지까지 데이터 패킷을 전송
  • 라우터는 모든 경로에 대한 정보를 라우팅 테이블(Routing Table, 경로 제어 표)에 저장 및 관리

경로 제어 요소

성능 기준 / 경로의 결정 시간과 장소 / 정보 발생지 / 경로 정보의 갱신시간

 

라우팅 테이블 (Routing Table)

  • 라우터가 목적지 네트워크에 도달하기 위한 경로를 저장해 놓은 공간
  • 데이터 전송 위한 게이트웨이에 대한 정보 보관
  • 운영체제나 장비에 관계없이 테이블 형식은 같고, 표현방법에 차이는 존재

 

라우팅 프로토콜(Routing Protocol)

  • 패킷을 목적지까지 전송하기 위해 라우터 경로 설정하고 제어
  • 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP) - 하나의 자율 시스템(AS)에서 라우팅 프로토콜이 이뤄짐

IGP의 종류

RIP / OSPF

  • 외부 게이트웨이 프로토콜(EGP) - 자율 시스템 간의 라우팅

 

RIP(Round Information Protocol)

  • 라우터 홉 수에 따라 최단거리를 결정하는 프로토콜
  • 구조가 간단하여 라우터 프로세서에 부담 없음
  • 홉 수가 최대 15이므로 대규모 네트워크에는 부적합
  • 라우팅 정보 수명이 짧아서 외부 라우터와 일정 시간 이상 교신이 끊기면 라우팅 정보를 삭제
  • 전체 라우팅 테이블을 가장 가까운 호스트에 매 30초마다 전송
  • 내부용 프로토콜
  • 회선 속도 고려하지 않고 홉 수로만 경로를 설정하여 때에 따라 비효율적인 경로 설정이 이뤄질 수 있음

 

OSPF(Open Shortest Path First Protocol)

  • 네트워크에 변화가 있을 때만 정보교환이 일어나며, 멀티캐스트(Multicast) 기법으로 작동
  • 라우터 사이의 연결 속도를 중심으로 라우팅
  • 자율시스템(AS)에서 사용하기 위해 설계되어 라우터끼리 그룹을 가져 그 그룹끼리만 라우팅
  • 사용자에 의한 경로 지정과 복수 경로에 지정이 가능
  • 라우팅 알고리즘이 복잡하여 라우터에 부담

 

BGP(Border Gateway Protocol)

  • TCP 포트를 이용하므로 신뢰할 수 있는 연결 지향적인 특징 가짐
  • 거리 벡터 라우팅(Path Vector)을 수행하며, 루프가 발생하지 않음
  • AS가 다른 여러 AS와 연결이 되어 있는 경우에 사용

자율 시스템(AS, Autonomous System)

  • 동일한 내부 라우팅과 보안 정책을 사용하고 있는 망들의 집합을 의미
  • AS의 관리자는 자신의 AS에 대해 독자적으로 필요한 변경 및 유지보수 작업을 수행

 

트래픽 제어(Traffic Control)

흐름 제어(Flow Control)

  • 송신 측과 수신 측의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법
  • 종류
    • 정지-대기(Stop-and-Wait) - 수신 측의 확인 신호(ACK)를 받은 후에 다음 패킷을 전송하는 것으로 한 번에 하나의 패킷만 전송할 수 있다.
    • 슬라이딩 윈도우 기법 - 수신 측에서 설정한 윈도우 크기만큼 송신 측에서 확인 응답 없이 세그먼트를 전송할 수 있게하여 데이터 흐름을 동적으로 제어하는 기법

📜 윈도우 크기

TCP 송신 윈도우 크기는 수신측에서 이전에 송신한 패킷에 대한
긍정응답(ACK)이 전달되면 크기는 커지고, 그 반대인 경우는 윈도우 크기가 감소한다

 

혼잡 제어(Congestion Control)

  • 네트워크 내에 패킷의 수가 과도하게 증가하는 현상을 혼잡(Congestion)이라고 하며 혼잡 현상을 방지하거나 제거하는 기능을 의미
  • 기법
    • Slow Start - 처음에는 패킷을 1개씩 전송하고, 패킷이 문제없이 도착하면 각각의 ACK 패킷마다 창 크기를 1씩 늘린다. 즉, 한 주기가 지나면 창 크기가 2배로 된다. 따라서 전송 1,2,4,8,16과 같이 창의 크기가 증가함. 대신 혼잡 현상이 발생하면 창 크기를 1로 떨어뜨린다.
    • 혼잡 회피(Congestion Avoidance) - Slow Start의 지수적 증가가 임계 값에 도달하게 되면 혼잡으로 간주하고 회피를 위해 윈도우 크기를 1씩 선형적으로 증가시켜 혼잡을 예방하는 기법

 

LAN 표준

표준설명
IEEE 802.1상위 계층과의 인터페이스 규정
IEEE 802.2LLC(Logical Link Control) 계층
IEEE 802.3CSMA/CD 방식
IEEE 802.4Token 버스 방식
IEEE 802.5Token 링 방식
IEEE 802.6DQDB(Distribute Queue Dual Bus) MAN
IEEE 802.7브로드밴드(BroadBand)
IEEE 802.8광통신 자문그룹
IEEE 802.9IVD(Intergrated Voice & Data) LAN
IEEE 802.10LAN 보안
IEEE 802.11b무선 랜

 

© 2022. All rights reserved.