교환 시스템(Switch System)
– 회선 교환(Circuit switching) 방식
연결형 서비스 (connection service) / 아날로그 (유선 전화기)
고정 대역폭의 전송률을 지원 -> 네트워크 구조가 단순
(대역폭은 고속도로의 n차선으로 비유할 수 있다)
– 패킷 교환(Packet switching) 방식
비연결형 서비스 (connection less) / 디지털 (스마트폰)
가변 대역의 전송률을 지원 -> 네트워크 구조가 복잡
– 프레임 릴레이,셀 릴레이 교환 방식
데이터의 전송 속도를 향상시키는 기술
교환 시스템(Switch System)의 종류
– 전용 회선 방식
송신,수신 호스트가 전용 통신 선로로 데이터 전송 (유선 전화)
회선이 10개 -> 가입자도 최대 10명, 교환기(전화국)가 필요,
교환기를 통해 다른 호스트(네트워크에 연결된 컴퓨터)로 연결함,
요즘은 특별한 용도로 사용(ex) 대통령이 다른 대통령과 통화하기 위해서 전용 회선을 사용함)
– 교환 회선 방식
전송 선로 하나를 다수의 사용자가 공유
회선 교환과 패킷 교환
회선 교환(connection)
선이 고정, 데이터 전송 전에 양단 사이의 연결을 설정, 모든 데이터가 같은 경로로 전달
(순서대로 데이터를 보냄 -> 마지막에 순서대로 합치면 됨 -> 처리 속도 빠름)
패킷 교환(connection less)
아무 길로 감, 연결을 설정하지 않고 패킷 단위로 데이터를 전송, 각 패킷은 독립적 라우팅 과정을 거쳐 목적지로 도착 /
패킷에 우선 순위 부여 가능: (순서대로 데이터가 가지 않음 -> 패킷에 우선순위 부여 -> 마지막에서는 대기하다가 순서가 맞으면 합침 -> 처리 속도 느림)
패킷 교환의 장점
호스트의 무제한 수용
(회선 교환은 고정 대역을 할당하므로 전송 대역이 부족하면 그 이상으로 전송할 수 없지만 패킷 교환은 무한히 수용이 가능하다)
전송 대역의 효율적 이용
지터
패킷은 도착 지연 시간이 가변적이다. (어떤 것은 빨리 오고 어떤 것은 늦게 올 수 있다)
패킷 경로를 선택하는 방식
정적 경로(자주 가는 길이면 정적 경로를 줌), 동적 경로
정적 경로
패킷이 같은 경로로 이동하도록 ‘가상 회선’을 이용하는 방식, 논리적으로는 연결돼있음 – TCP에서 채택한 방식
회선 교환을 모방한 방식 -> 마지막에서 순서대로 합치면 됨
– 수신 측은 순차적으로 패킷을 받을 수 있음
동적 경로
데이터그램 방식(패킷을 독립적으로, 서로 다른 경로로 전송) – UDP에서 채택한 방식
각 패킷들은 이 방식에서 ‘데이터그램’이라고 불린다.
– UDP는 데이터의 순서 번호 기능이 없음: 먼저 간 대로 ‘수신 호스트’에게 전달 됨 (TCP보다 빠르지만 비 신뢰성)
– UDP는 데이터 그램 분실해도 책임지지 않음
네트워크 구조
- Uni cast:1대1 / MAN,WAN 방식
- Broad cast:1대 all / LAN 방식
- Multi cast:1대 group
LAN(물리계층에 위치)
소규모 지역(100m~200m,한 빌딩 정도)을 지원하는 네트워크 구조
1. 버스형: 공유 버스 하나에 여러 호스트를 직접 연결
이더넷: 충돌을 허용하는 대신 충돌 후에 문제를 해결하는 사후 해결 방식
2. 링형: 순환구조인 링 형태에 여러 호스트를 연결, 토큰을 이용해서 충돌 가능성을 차단함
(호스트는 토큰이 주어져야 링형에 연결될 수 있음)
MAN
LAN보다 큰 지역을 지원 (도시 규모)을 지원하는 네트워크 구조 – 지하철을 이용해서 연결함
WAN
국가 이상의 넓은 지역을 지원하는 네트워크 구조 (기관망)
– 위성망이나 해저 케이블을 이용해서 연결함
인터 네트워킹
인터네트워킹
네트워크와 네트워크 사이를 연결하는 기능
리피터: 물리계층(1) 기능을 지원 – 동일한 네트워크 연결
(어디에 연결됐는지만 알고 있음 -> 자기 옆에 있는 네트워크 정보만 알고 있음)
// 전봇대 생각: 200m마다 전봇대를 달면 LAN이 점점 커진다. (200M->400M->600M->..)
// 1계층이니까 하드웨어
브리지: 데이터링크(2) 계층을 지원 – 동일하지 않은 네트워크 연결
(어디에 연결됐는지만 알고 있음 -> 자기 옆에 있는 네트워크 정보만 알고 있음)
// 통역관 같은 역할을 함 (Ethernet과 ATM을 연결)
// 1계층이 아니니까 소프트웨어
라우팅 테이블은 브리지와 연결된 호스트만 적을 수 있음
(브리지(B1)은 자기랑 연결해있는 네트워크 정보만 알고 있음, f,g는 모름, 나중에 채운 것)
(라우팅 테이블) a 1: a로 가려면 1번으로 가야 된다
라우터: 네트워크(3) 계층을 지원 – 경로 배정을 해줌 (길을 찾아주는 역할)
// 네트워크를 연결하는 용도가 아님
// 자기 옆에 있는 네트워크 정보만 알고 있는 브리지 역할을 극복함
// 1계층이 아니니까 소프트웨어, 라우터 정보는 DNS에 있음
IP인터네트워킹
인터넷에서 네트워크를 연결하는 방식
<3계층을 지원해야 되니 라우터가 쓰임>
인터넷 라우팅 : 빨리 갈 수 있는 경로 찾기
수치는 (라우터에게 보내는) 서비스 개수로, 이 수치가 적은 네트워크가 덜 붐빔
라우터는 수치가 적은 네트워크로 라우팅을 진행함
네트워크2: 3+2+7=12 -> 네트워크4에 비해서 덜 붐빔 -> 라우터는 이쪽으로 라우팅함
네트워크4: 8+1+5 = 14
라우터3 입장에서 네트워크2,4는 바로 연결돼있으니 정보를 굳이 안 써놓음,
1. 네트워크2로 전송하고 싶음 -> Net2,4중 덜 붐비는 네트워크2로 감
2. 네트워크1로 전송하고 싶음 -> Net2,4중 덜 붐비는 네트워크2로 감 -> 라우터1을 이용해서 Net1로 감
3. 네트워크5로 전송하고 싶음 -> Net2,4중 덜 붐비는 네트워크2로 감 -> 라우터6을 이용해서 Net5로 감
(이동하려는 네트워크 사이에 한 개의 네트워크가 더 있다 -> 덜 붐비는 네트워크로 가서 라우터를 이용)
(이동하려는 네트워크 사이에 네트워크가 없다 -> 바로 라우터 이용해서 감)
<가정: R3와 R7은 고속을 지원> — 예외 설정
Net 3으로 이동하고 싶음 -> Net2,5중 덜 붐비는 Net2를 이용 -> 라우터4를 이용해서 도착 (X)
Net 3으로 이동하고 싶음 -> R7이 고속을 지원 함 -> Net5쪽으로 갔다가 라우터7을 이용해서 도착 (O)
(단 라우터 2개를 이용해야 된다면 고속지원을 지원해도 1개를 이용하는 경로로 감)
네트워크 서비스와 품질
네트워크 서비스: 연결 설정 지연, 연결 설정 실패 확률, 전송률, 전송 지연, 전송 오류율, 우선순위
네트워크 서비스의 품질: QoS
