Network core

interconnected router들로 이루어져 있음

host가 메세지를 packet으로 쪼갬

Packet-switching: store-and-forward

Transmission delay = L/R

Store and Forward 방식

• router로부터 경로를 할당 받고 다음 link로 이동해야 하기 때문에 저장하고 이동함

end-end delay = 2L/R (assuming zero propagation delay)

ex) L = 10 Kbits, R = 100 Mbps
one - hop transmission delay = 0.1msecs ( 1msec = 1/1000 msec)

packet-switching: queueing delay, loss

Packet queueing and loss
버퍼에 도착하는 속도(arrival rate)가 전송 속도(transmission rate)보다 빠르면 발생

패킷은 output link로 전송되기를 기다림

라우터 속 버퍼(메모리)가 꽉 차면 패킷 손실이 발생할 수 있음

Network core의 두 가지 기능

Forwarding
local action
output link를 결정하는 기능

Routing
global action
목적지 경로를 결정하는 기능

Circuit Switching

출발지와 목적지 사이에 경로가 정해져 있음(call) -> delay, loss 완화
But, bandwidth도 고정되어 있음

dedicated resources: no sharing
-> 간섭이 없다

call이 없어도 Idle 상태를 유지 -> 낭비

주로 전화망에서 사용

• 누군가와 통화를 하고 있으면, 다른 사람이 그 사람에게 통화 불가

Circuit Switching: FDM and TDM

Frequency Distribution Multiplexing(FDM)

주파수를 분리하여 동시 전송
정해진 band 만을 사용

Time Division Multiplexing (TDM)

slot을 시간으로 분리

4명의 유저가 사용하고 있으므로, 5명일 때 1명은 사용 불가

Packet Switching vs Circuit Switching

패킷 스위칭이 많은 유저가 이용 가능하므로 효율성이 좋음

패킷 스위칭의 장점

난잡한 데이터(bursty data)에 유리

• 누군가 사용 안 할때 다른 유저가 사용 가능(resource sharing)
• 간단하고, call setup이 필요 없다R

패킷 스위칭의 단점

queueing delay와 loss

• reliable data transfer, congestion control가 필요

bandwidth 보장이 필요할 때 보장이 안 됨(오디오, 비디오)

결론은?

Circuit Switching

• real-time-traffic에 유리하다(전화 같은 것들)
• Constant and predictable end-to-end delay

Packet Switching

• bandwidth 공유하는 상황에서 유리하다
• 더 간단하고, 효율적이고, 비용이 덜 든다

Internet Structure: network of networks

호스트들은 access internet service provider(ISP)를 통해 인터넷에 연결됨

Access ISP 들은 서로 연결되어 있어야 함

• 그래서 서로 다른 호스트가 서로에게 패킷 전송 가능

network of networks 는 매우 복잡함

Q: 수 많은 access ISP들이 그들끼리 서로 연결되어 있다면?
A: 연결이 너무 많아서 불가능

Q: 중간에 하나의 global ISP가 존재하면?
A: 하나로 전세계를 관리하기도 힘듦

Q: 여러 ISP가 존재하면? ( Access ISP 와 ISP는 다름)
A: 어느 하나로 집중될 수도 있음

그러면 어떻게?

IXP(Internet exchange point)를 연결해주자
IXP는 ISP끼리 연결시켜주는 라우터

Peering : ISP끼리 서로 연결하는 것

access net을 ISP와 연결시켜주는 regional ISP도 있음
regional ISP는 access net에게 비용을 받고,
regional ISP는 ISP에게 비용을 줌

Content provider network 라는 것도 있음
이건 자체적으로 그들만의 데이터 센터가 있음
network를 만들고, 직접 연결함

• 구글, 마이크로소프트 등등 자체 서비스를 제공
• 서비스 제공할 땐, ISP와 연결

이 그림을 보면 쉽게 이해할 수 있다
content provider network는 private network

POP은 네트워크 서비스 제공 업체가 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 설치한 장소

• 보통 중심부에 설치된다고 함