전송 계층(Transport-Layer)

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혼잡 제어에 대해 알기 위해서는 혼잡(congestion)이 무엇인지 알아야겠죠?

혼잡(Congestion)이란?

너무 많은 송신자가 너무 많은 데이터를 너무 빠르게 네트워크에 보내는 것

흐름 제어(flow control)와는 다르다!

혼잡의 징후

• 패킷의 손실 (라우터에서의 버퍼의 넘침)

• 긴 지연 (라우터 버퍼에서의 지연)

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예시 1

상황

• 두 명의 송신자, 두 명의 수신자

• 하나의 라우터, 무한한 버퍼

• 출력 링크 용량: R

• 재전송 없음

원인 및 비용

위와 같은 이상적인 예시에서도, 우리는 이미 혼잡한 네트워크의 한 가지 비용을 발견할 수 있다!

패킷 도착 속도가 링크 용량(R/2)에 가까워짐
--> 대규모 대기열 지연이 발생!

예시 2

상황

• 하나의 라우터, 제한된 버퍼

• 시간 초과된 패킷에 대한 송신자의 재전송

• 응용 계층의 입력 = 응용 계층의 출력

• 전송 계층의 입력은 재전송을 포함

원인 및 비용

가정: 완전한 지식

송신자는 라우터의 버퍼가 사용가능할 때만 보낸다.

가정: 패킷이 손실된 것을 알고있다.

송신자는 패킷이 손실될 때만 재전송한다.

패킷 재전송으로 인해서 성능이 감소!

현실: 중복 발생

송신자의 시간 초과가 일찍 발생해, 이미 보낸 패킷에 대해 중복이 발생한다.

혼잡의 비용

• 재전송: 주어진 입력에 대해 더 많은 작업
• 불필요한 재전송: 링크가 여러 개의 패킷 복사본을 전송

예시 3

상황

• 네 명의 송신자들

• multihop 경로

• 시간 초과 + 재전송

Q: 빨간색 입력량이 증가한다면 어떤 일이 발생하는가?

라우터에 도착하는 모든 파란색의 패킷들은 큐에서 대기하다가 버려지고,
파란색 처리량은 0이 된다.

원인 및 비용

혼잡의 비용

• 패킷이 삭제되면 해당 패킷에 사용된 "전송 용량"이 낭비!

혼잡 제어 방법

• End-to-end 혼잡 제어
• Network-assisted 혼잡 제어