1-14. 경로 제어 / 트래픽 제어

1. 경로 제어 (Routing)

• 송 / 수신 측 간의 전송 경로 중에서 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능
  (최적 패킷 경로 : 최저 비용으로 최단시간에 송신할 수 있는 경로)

• 경로 제어표(Routing Table)를 참조해서 이루어짐

• 라우터에 의해 수행됨

• 경로 제어 요소

  1. 성능 기준

  2. 경로의 결정 시간과 장소

  3. 정보 발생지

  4. 경로 정보의 갱신 시간

2. 경로 제어 프로토콜 (Routing Protocol)

1. IGP(Interior Gateway Protocol; 내부 게이트웨이 프로토콜)

   하나의 자율 시스템(AS) 내의 라우팅에 사용되는 프로토콜
   (자율 시스템 : 하나의 도메인에 속하는 라우터들의 집합)
   
   +) 하나의 자율 시스템에 속한다 = 하나의 도메인에 속한다

• RIP(Routing Information Protocol)
  • 현재 가장 널리 사용
  • 거리 벡터 라우팅 프로토콜 이라고도 함
  • 최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘 사용
  • 소규모 동종의 네트워크 내에서 효율적
  • 최대 홉 수를 15로 제한 = 대규모 네트워크에서는 사용할 수 없음
  • 라우팅 정보를 30초마다 모든 라우터에게 알림
  • 180초내에 새로운 라우팅 정보가 수신되지 않으면 경로를 이상 상태로 간주
    
    
• OSPF
  • RIP의 단점 해결
  • 대규모 네트워크에서 많이 사용
  • 라우팅 정보에 노드 간 거리 정보, 링크 상태 정보를 실시간으로 반영
  • 최단 경로 탐색에 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘 사용
  • 라우팅 정보에 변화 발생시 변화된 정보만 라우터에 알림

2. EGP(Exterior Gateway Protocol; 외부 게이트웨이 프로토콜)

자율 시스템(AS) 간 라우팅
⇒ 게이트웨이 간 라우팅에 사용되는 프로토콜

3. BGP(Border Gateway Protocol)

• 자율 시스템(AS) 간 라우팅 프로토콜

• EGP의 단점 보완 위해 만들어짐

• 초기에 라우터들이 연결될 때는 전체 경로 제어표 교환 → 이후 변화된 정보만 교환

3. 트래픽 제어 (Traffic Control)

전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능
(네트워크 보호, 성능 유지, 네트워크 자원의 효율적 이용을 위해)

• 종류

1. 흐름 제어

2. 폭주 제어

3. 교착상태 방지

4. 흐름 제어 (Flow Control)

송 / 수신 측 사이에 전송되는 패킷의 양이나 속도 규제
(네트워크의 원활한 흐름을 위해)

1. 정지 - 대기 (Stop-and-Wait)

• 수신측의 확인 신호(ACK)를 받은 후에 다음 패킷 전송

• 한 번에 하나의 패킷만 전송 가능
  
  

2. 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)

• 확인 신호를 이용하여 송신 데이터의 양을 조절하는 방식

• 확인 신호를 받지 않아도 미리 정해진 패킷의 수 만큼 연속적으로 전송
  ⇒ 전송 효율 좋음

• 송신 측은 수신 측으로부터 확인 신호 없이도 전송 가능한 최대치를 미리 약속받음
  ⇒ 최대치 : 윈도우 크기(Window Size)

• 윈도우 크기는 상황에 따라 변함

  • 긍정 수신 응답시 (ACK) : 윈도우 크기 증가
  • 부정 수신 응답시 (NAK) : 윈도우 크기 감소

5. 폭주 제어 (Congestion Control)

네트워크 내의 패킷 수 조절
⇒ 네트워크의 오버플로 방지 기능

1. 느린 시작 (Slow Start)

• 윈도우 크기를 1, 2, 4, 8 ... 과 같이 2배씩 지수적으로 증가
  ⇒ 초기엔 느리지만 빨라짐

• 전송 데이터의 크기가 임계 값에 도달하면 혼잡 회피 단계로 넘어감
  
  

2. 혼잡 회피 (Congestion Avoidance)

• 임계값에 도달하면 혼잡으로 간주

• 회피를 위해 윈도우의 크기를 1씩 선형적으로 증가시켜 혼잡 예방