코어 : 라우터와 스위치들이 복잡하게 연결되어 있음
패킷 교환
패킷교환을 하는 데 코어를 지난다.(틀린명제)
코어를 안지나고 그 안에서도 패킷교환을 할 수 있기 때문에
송신 시스템은 긴 메시지를 패킷이라고 하는 작은 데이터 덩어리로 분할한다. 패킷은 통신 링크와 패킷 스위치(패킷스위치 = 라우터 + 링크 계층스위치)를 거치게 된다.
패킷은 링크의 최대 전송 속도와 같은 속도로 각각의 통신 링크상에 전송 된다. 즉, 최대 전송속도가 속도!!
송신 종단 시스템 혹은 패킷스위치가 R bits/sec의 속도로 링크상에서 L bits의 패킷을 송신한다면, 그 패킷을 전송하는데 걸리는 시간은 L/R초 이다.
저장-후-전달
패킷 스위치는 저장-후-전달 전송 방식을 이용한다.
저장-후-전달 방식은 스위치가 출력 링크로 패킷의 첫 비트를 전송하기 전에 전체 패킷을 받아야함을 의미한다.
라우터는 보통 여러개의 링크를 갖는데 그 이유는 라우터의 기능이 입력되는 패킷을 출력 링크로 교환하는 것이기 때문이다.
패킷의 비트를 먼저 저장(buffer, 즉 'store')한 후, 라우터가 패킷의 모든 비트를 수신한 후에만 출력 링크로 그 패킷을 전송('forward')하기 시작한다.
큐잉 지연과 패킷 손실
패킷 스위치는 출력버퍼(출력 큐)를 갖고 있으며, 그 링크로 송신하려고 하는 패킷을 저장하고 있다. 출력버퍼는 패킷 스위칭에서 중요한 역할을 한다. 도착하는 패킷이 한 링크로 전송될 필요가 있는데 그링크가 다른 패킷을 전송하고 있다면, 도착하는 패킷은 출력 버퍼에서 대기해야한다.
따라서 저장-후-전달 지연 뿐만아니라, 패킷은 출력 버퍼에서 큐잉 지연을 겪게 된다. 버퍼 공간의 크기가 유한하기 때문에 도착하는 패킷은 버퍼가 전송을 위해 대기 중인 다른 패킷들로 꽉 차 있는 경우를 당할 수 있다. 이경우 패킷 손실이 발생한다. 도착하는 패킷 혹은 이미 큐에 대기 중인 패킷을 폐기한다. 따라서 데이터가 도착지까지 반드시 도착함을 보장할 수 없다.
packet loss : 입력 > 출력
전달 테이블과 라우팅 프로토콜
라우터는 접속된 통신 링크 중 하나로 도착하는 패킷을 받아서 접속된 통신 링크중 하나로 그 패킷을 전달 하는 것이다.
라우터는 어떻게 그 패킷을 어느 링크로 전달해야 하는 지 결정할까??
- 인터넷에서 모든 종단 시스템은 IP주소라고 하는 주소를 갖는다. 소스 종단 시스템이 패킷을 목적지 종단 시스템으로 보내고자 할때, 소스는 패킷의 헤더에 목적지의 IP 주소를 포함한다. 우편 주소와 마찬가지로 이 주소는 계층적 구조를 갖는다. 패킷이 네트워크의 한 라우터에 도착하면, 라우터는 패킷의 목적지 주소의 일부를 조사하고 그 패킷을 이웃 라우터로 전달한다. 보다 구체적으로 각 라우터는 목적지 주소를(목적지의 일부 주소)라우터의 출력링크로 맵핑하는 전달 테이블을 갖고 있다.
- 즉 포워딩 테이블(전달 테이블)을 고속도로 표지판이라고 생각하면된다. 이것을 통해서 라우터의 입력링크로 들어온 것을 적절한 출력링크로 보내주고 (어떻게? 라우터에 들어온 헤더를 읽어서 IP주소를 읽으면됨.)
- 인터넷은 자동적으로 전달 테이블을 설정하기 위해 이용되는 여러 라우팅 프로토콜을 가지고 있다.
이렇게 taceroute를 통해서 인터넷에서 패킷이 실제로 거쳐 가는 종단간의 경로를 실제로 확인할 수 있다. 구글의 서버까지 가는 경로이다.
