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브리지 = 나에게 여러 포트가 있는데 어떤 포트로 전달받은 데이터를 내보내야 할지를 중계함
트랜스페런트 브리지 = 어떤 포트로 데이터를 보내야 할지 헤더에 붙어서 오는 것이 아니라 브리지가 자동으로 알아서 해주는 주며 그 과정 내역을 투명하게 보여주는 것
브리지의 작동 방식 중 하나는
1. 트랜스페런트 브리지
2. 소스 라우팅 브리지
이렇게 2가지이다.
그럼 이번엔 소스 라우팅 브리지를 보자.
소스 라우팅 브리지는 트랜스페런트 브리지와 다르게 사용자가 직접 데이터를 어느 포트로 보낼지 중개하는 방식이다.
이 점이 트랜스페런트 브리지와 다른점이다.
소스 라우팅 브리지 = 데이터에 어느 포트로 나가야 하는지 사용자가 직접 포함시키는 방식
플러딩 기법 = 트랜스페런트 브리지가 테이블이 비어있는 상태에서 들어온 데이터를 어디로 보내야 할지 몰라 들어온 포트를 제외한 나머지 모든 포트로 데이터를 내보내는 방식
브로드캐스팅 방식 = 네트워크 내에 모든 호스트에게 데이터를 전달하는 방식
트랜스페런트 브리지의 데이터 전달 과정.
a에서 f에게 데이터를 전송
데이터는 b와 브리지 B1에게 도착
브리지 B1은 현재 테이블이 비어있어 플러딩 기법을 통해 2번 3번 포트로 데이터를 모두 전송
LAN2에 도착한 데이터는 브로드캐스팅 방식으로 c와 d에게 전달 후 버려짐
LAN3에 도착한 데이터는 e와 브리지 B2의 1번 포트로 전송,
브리지 B2는 다시 브로드캐스팅 방식으로 f와 g에게 전송
f는 데이터를 받고 다시 a에게 응답을 보냄
응답은 브리지 B2와 g에게 전달
브리지 B2는 이때 a에게 보내기 위해서는 1번 포트로 보내야 한다는 것을 알고 있음
1번 포트로 나간 데이터는 e와 브리지 B1의 3번 포트로 전달
브리지 B1도 이때는 a가 1번 포트에 연결되어 있다는 것을 알기에 1번 포트로 데이터를 전달
데이터는 브로드캐스팅을 통해 a와 b에게 전달됨.
이 트랜스페런트 브리지는 CSMA/CD 방식과 토큰 버스 방식을 주로 사용한다.
CSMA/CD 방식 = 이더넷 네트워크에서 쓰이는 기술로 충돌이 발생한 후 해결하는 방식을 규칙으로 정해놓은 기술
토큰 버스 방식 = 버스 형태에서 토큰을 사용하는 것
토큰은 이전에 링 형태의 네트워크에서만 충돌 문제를 사전에 해결하기 위해서 사용을 했음.
위와 같은 것을 링에서만 사용하는 것이 아니라 토큰 버스에서도 사용하는 것을 말한다.
트랜스페런트 브리지는 공유 버스에서 구현되는 CSMA/CD 방식과 토큰 버스 방식에서 사용함.
소스 라우팅 브리지는 링 구조의 네트워크에서 사용됨.
우리가 이전에 봤던 인터네트워킹은 데이터 링크 계층에서의 인터네트워킹이었다면
여기서 볼 것은 앞에 IP가 붙어 네트워크 계층에서의 인터네크워킹 방식을 볼 것이다.
인터넷 환경에서 IP 프로토콜을 사용해 IP 인터네트워킹을 지원.
이를 위해서는 송수신 호스트 간의 여러 네트워크 인터페이스를 거쳐 패킷을 전달할 수 있어야 함.
이게 무슨 말이냐면
우리 모드의 네트워크가 공통적으로 IP 프로토콜을 사용하고 TCP, UDP 프로토콜을 사용하는 것인데 이때 데이터 링크 계층의 프로토콜은 달라질 수 있다는 것이다.
위 사진과 같이
송신 호스트에서 수신 호스트로 데이터를 전달하고자 할 때
네트워크 종류가 3개 있는데
송신 호스트의 이더넷(이더넷 = 버스 형태에서 충돌 문제를 해결하기 위한 기술로 이더넷 내에 CSMA/CD라는 프로토콜이 있는데 그 프로토콜을 사용하는 것이다.
IP의 PPP 프로토콜
수신 호스트의 ATM 프로토콜
이렇게 3개이다.
이 말은 송신 호스트에서 데이터를 실어 보냈을 때 이 데이터가 이더넷이라는 네트워크 내에서 돌아다닐 수 있게 필요한 정보가 헤더에 붙게되는 것이다.
이더넷에 데이터가 돌아다니는 데 필요한 정보가 붙은 것은 좋은데
수신 호스트까지 중간에 라우터를 2개 거치고
PPP라는 프로토콜을 사용하는 네트워크를 거치고
ATM이라는 프로토콜을 사용하는 네트워크를 거쳐서 수신 호스트에 당도하게 된다.
우리는 앞에서 네트워크가 다를 때 브리지의 역할에 대해서 공부했다.
네트워크가 달라지면 브리지는 데이터의 헤더를 수신자의 네트워크에 맞춰서 이전 헤더를 빼고 새로운 네트워크에 맞는 헤더를 붙이도록 했다.
그럼 브리지의 역할도 가능한 라우터 역시 똑같은 행동을 진행한다.
위에는 이더넷 네트워크에서 시작해 PPP 네트워크로 가기 전 라우터 A와 ATM 네트워크로 가기 전 라우터 B가 있음을 확인할 수 있고
이 라우터 A, B가 모두 네트워크가 바뀔 때 데이터의 헤더 정보를 바꿔주는 역할을 한다.
그럼 PPP와 ATM은 뭘까
PPP 프로토콜 = point to point = 호스트와 호스트가 1대1로 연결되어 있을 대 지켜야 하는 규칙, 프로토콜
ATM = 셀이라는 데이터의 크기를 고정시켜서 보내는 프로토콜
데이터를 한 번에 보내는 것이 아니라 5CM라고 정해놓고 그 크기만큼 조각내어 5CM 단위로 데이터를 보내는 것을 의미함.
ATM은 비디오 스트리밍 서비스나 데이터를 빨리 보내야 할 때 사용하는 프로토콜
라우터에서 경로를 배정할 때 2가지 방식이 있는데
- 고정 경로 배정 = 송신 호스트 사이에 고정불변의 경로를 배정하는 방식
- 동적 경로 배정
이렇게 2가지가 존재한다.
고정 경로 배정은 전송 경로가 고정되어 있기 때문에 트래픽 변화에 따른 동적 경로 배정이 불가능 하다는 단점이 있다.
위 사진을 보면 작은 회색 동그라미가 라우터이고 큰 동그라미가 네트워크이다.
이때 라우터도 브리지와 마찬가지로 테이블을 가지고 있는데 이를 라우팅 테이블이라고 부른다.
(주소 테이블이라고 쉽게 생각하면 된다.)
각각의 라우팅 테이블이 라우터에 존재하고 이 테이블을 보면 한쪽 열은 네트워크, 한쪽 열은 라우터라고 적혀 있는 것을 알 수 있다.
근데 이때 R1의 정보에서 네트워크 1, 2의 라우터는 공란인 것을 확인할 수 있는데
이게 무슨 의미일까?
이 라우팅 테이블에 들어가는 정보는 브리지 테이블의 정보와는 달라진다.
이 표의 내용은 R1에서 네트워크 3로 가기 위해서는 R4를 거쳐야 한다는 말이고
따라서 네트워크 1과 2는 거쳐야 하는 라우터가 없기에 공란인 것이다.
표의 네트워크 = 목적지 네트워크
표의 라우터 = 중간에 거쳐야 하는 라우터
표는 위와 같은데
그럼 R1의 경우 R1에서 네트워크 4까지 가는 경로는 R3를 거치거나 R2를 거쳐도 되는 것인데 왜 R3만 적혀있는 걸까?
그 이유는 이 테이블이 데이터를 보낸 시점에서의 네트워크 상황을 보고 그 네트워크 상황에 따라 경로를 결정했기 때문이다.
이 고정 경로 방식은
이렇게 처음에는 표가 비어있을 때 네트워크 상황을 보고 가장 최적의 경로를 고민해(빠른길, 라우터가 적은길 등등) 표에 작성을 했지만
이후에는 이 표를 수정하지 못한다.
그래서 고정 경로 방식인 것이다.
그래서 위 내용과 같이
고정 경로 배정 방식에서는 라우팅 테이블의 경로 정보 변경은 네트워크 구성이 변경된 경우에만 가능하다.
인터넷에서 사용되는 라우터는 적용 경로 배정 방식(동적 경로 배정 방식)을 사용한다.
적용 경로 배정에서는 네트워크 연결 상태가 변하면
이를 패킷의 전달 경로에 반영한다.
이때 결정에 영향을 주는 요소는 크게
- 특정 네트워크나 라우터가 정상적으로 동작하지 않는 경우
- 네트워크의 특정 위치에서 혼잡이 발생하는 경우
이렇게 2가지 이다.
이런 적용 경로 배정 방식은 경로를 결정하는 과정이 복잡해지면 라우터에 부담을 많이 준다는 단점이 있다.
인터넷에서 라우팅 정보의 수정은 비실시간적으로 제한된 형태로 적용된다고 했는데
이는 실시간으로 바뀌는 테이블의 정보를 모든 라우터에게 전달할 수 없으니까 근처 주변의 라우터들에게만 빠르게 알려주도록 한 것이다.
그럼 나머지 라우터들에게는 비실시간적으로 나중에 알려주게 되는 것이다.
자율 시스템에 대해서 보자.
자율 시스템은 뭘까?
여러 대의 라우터와 여러 대의 호스트가 연결되어 있는 하나의 네트워크를 자율 시스템이라고 생각하면 된다.
자율 시스템 = 여러 대의 라우터, 여러 대의 호스트가 동일한 라우팅 특성에 의해 동작하는 논리적인 단일 구성체
자율 시스템 안에 라우터들은 공통의 라우팅 프로토콜을 사용해 정보를 교환
자율 시스템 내부에서 지키는 규칙 = 내부 라우팅 프로토콜
또 라우터를 통해서 자율 시스템과 자율 시스템을 또 연결한다.
이때 자율 시스템과 자율 시스템 간에 중개를 할 때 라우터들끼리 지키는 규칙이 바로 외부 라우팅 프로토콜이다.
자율 시스템 외부에서 지키는 규칙 = 외부 라우팅 프로토콜
서비스 품질 = 데이터를 어느 정도로 신뢰성 있게 전송하는 지를 의미함.
전송 과정에서는 다음과 같은 기준으로 전송 품질을 판단함.
1. 데이터 변형
2. 데이터 분실
3. 전송 지연
4. 지연 값의 일관성
이러한 요소들을 가지고 판단해 데이터가 온전하게 전달될 수 있게 하는 것이 QoS라는 기술이다.
서비스 클래스 = 사용자에게 제공되는 네트워크 서비스를 등급에 따라 분류하는 것
