경로제어 (Routing)
라우팅이란, 송/수신 측 간의 데이터 전송 경로 중에서 최적의 경로를 결정하는 기능이다.
최적 경로란, 데이터의 양이 어느 한 경로에 집중되는 것을 피하면서, 최저의 비용으로, 최단 시간에 송신할 수 있는 경로를 의미한다.
경로 제어는 라우팅 테이블(경로제어표)을 이용해서 이루어진다.
"라우터"에 의해 수행된다.
라우팅 프로토콜⭐
효율적인 라우팅을 위해 네트워크 정보를 생성/교환/제어하는 프로토콜을 총칭한다.
대표적인 경로 제어 프로토콜: IGP, EGP, BGP
IGP
Interior Gateway Protocol - 내부 게이트웨이 프로토콜
하나의 도메인(=하나의 자율 시스템, AS) 내의 라우팅에서 사용되는 프로토콜이다.
(1) RIP
Routing Information Protocol
AKA. 거리-벡터 라우팅 프로토콜
최단 경로 탐색에 Bellman Ford 알고리즘이 사용된다.
최대 홉 수를 15로 제한한다. (대규모 네트워크에서는 사용 불가)
소규모의 AS 내에서 효율적이다.
라우팅 정보를 30초마다 네트워크 내의 모든 라우터에 알린다.
180초 이내에 새로운 라우팅 정보가 수신되지 않으면, 해당 경로를 이상 상태로 간주한다.
(2) OSPF
Open Shortest Path First
대규모 네트워크에서 사용한다.
라우팅 정보에 노드 간의 거리 정보, 링크 상태 정보를 실시간으로 반영하여 최단 경로로 라우팅을 지원한다.
최단 경로 탐색에 Dijkstra 알고리즘이 사용된다.
라우팅 정보에 변화가 생길 경우, 변화된 정보만 모든 라우터에 알린다.
EGP
Exterior Gateway Protocol - 외부 게이트웨이 프로토콜
AS 간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜이다.
BGP
Border Gateway Protocol
AS 간의 라우팅 프로토콜 - EGP의 단점을 보완한다.
초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 라우팅 테이블 전체를 교환하고, 이후에는 변화된 정보만을 교환한다.
트래픽 제어 (Traffic Control)
트래픽 제어란 네트워크의 보호, 성능 유지, 네트워크 자원의 효율적 이용을 위해 전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능이다.
흐름 제어, 폭주 제어, 교착상태 방지 기법이 있다.
흐름 제어 (Flow Control)
흐름 제어란, 네트워크 내의 원활한 흐름을 위해 전송되는 패킷의 양이나 속도를 규제하는 기능이다.
송/수신 측 간의 처리 속도 차이, 버퍼 크기 차이에 의해 생길 수 있는 수신 측의 Buffer Overflow를 예방하는 기능이다.
- 정지-대기
수신 측의 확인 신호(ACK)를 받은 후 다음 패킷을 전송하는 방식.
한 번에 하나의 패킷만을 전송 가능 - 슬라이딩 윈도우
확인 신호(ACK)를 이용하여 데이터의 양을 조절
ACK를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷의 수(Window Size)만큼 연속적으로 전송하는 방식.
여러 개의 패킷을 한번에 보낼 수 있어 효율적
Window Size는 상황에 따라 변함. ACK가 송신되면 증가하고, NAK(부정수신응답)가 송신되면 감소한다.
폭주 제어 (Congestion Control)
폭주 제어란, 네트워크 내의 패킷 수를 조절하여 네트워크의 Overflow를 방지한다.
- 느린 시작
윈도우 크기를 1, 2, 4, 8과 같이 2배씩 지수적으로 증가시켜 갈수록 빨라진다.
전송 데이터의 크기가 임계치에 도달하면 혼잡 회피 단계로 넘어간다. - 혼잡 회피
윈도우의 크기를 1씩 선형적으로 증가시켜 혼잡을 예방한다.
교착상태 방지 (Dead Lock Prevention)
네트워크에서 교착상태란, 교환기 내에 패킷을 축적하는 메모리가 꽉 차 있을 때 다음 패킷들이 무한정 기다리는 현상을 말한다.
데드락 방지를 위해 패킷이 같은 목적지를 갖지 않도록 할당하고, 데드락 발생 시에는 데드락 상태인 한 단말기를 선택해서 패킷 버퍼를 제거한다.
