라우터의 구조
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입력 포트
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Switch fabric
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출력 포트
입력 포트의 기능
1. line termination
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물리적 계층(Physical layer)에 해당
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비트 레벨 수신
2. link layer protocol
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데이터 링크 계층(Data link layer)에 해당
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ex) Ethernet
3. Decentralized Switching
- Lookup: Datagram의 목적지 주소로 입력포트 메모리에 있는 Forwarding table을 이용하여 출력 포트를 검색한다.
목적: '라인 속도'로 입력 포트 processing 완료
Longest prefix matching
지정된 destination 주소에 대한 forwarding table 항목을 찾을 때, destination 주소와 일치하는 가장 긴 address prefix 사용
- Forwarding
- destination-based forwarding: 목적지의 IP 주소만을 활용하여 forward
- generalized forwarding: 헤더 필드 값을 통해서 forward
- Queuing: datagram이 forwarding 속도보다 빠를경우 진행
Switch fabric의 기능
라우터의 핵심이라고 볼 수 있다.
패킷이 실제로 이 fabric을 통해 입력 포트에서 출력 포트로 전환된다.
Switching의 종류
대기열 지연(queueing delay)과 손실(loss) -> 입력 버퍼의 overflow로 발생!
Head-of-the-Line (HOL) blocking
대기열 앞에 대기 중인 데이터그램은 대기열에 있는 다른 사람들이 앞으로 이동하지 못하게 한다.
출력 포트의 기능
- Buffering: datagram이 전송 속도(transmission rate)보다 빠르게 도착할 때 필요!
Datagram (packets)은 혼잡과 버퍼 용량 부족으로 인해 손실될 수 있다.
스케쥴링 규칙
스케쥴링: 링크로 보낼 다음 패킷을 선택한다.
1. FIFO(First In First Out)
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큐에 도착한 순서대로 전송
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FCFS(First Come First Served)라고도 불린다.
2. Priority
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다른 우선순위를 가진 여러 개의 클래스(대기열)
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클래스는 marking 또는 기타 헤더 정보(예: source/destination의 IP, 포트 번호 등)에 따라 달라진다.
- 우선순위가 가장 높은 대기열 패킷을 전송
3. Round Robin(RR)
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여러 개의 대기열
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주기적으로 클래스 대기열 검색, 각 클래스에서 하나의 전체 패킷 전송(사용 가능한 경우)
너 한번, 나 한번!
4. Weighted Fair Queuing(WFQ)
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Round Robin의 일반화 버전
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각 클래스는 각 사이클에서 가중된 서비스 양을 얻는다.
