네트워크 코어

호스트의 데이터 패킷 전송

데이터를 길이 L 단위 패킷으로 자르고, 전송률 R로 접속 네트워크에 패킷을 전송

패킷 전송 지연 = L(bits)/R(bits/sec)

 

물리 매체

물리 링크: 송신기와 수신기 사이에서 데이터 전달 길

유도 매체: 신호가 견고한 매체를 통해 전달. ex) 구리선, 광섬유, 동축케이블

비유도 매체: 대기를 통해 전달

** 꼬임 쌍선 = 절연된 구리선 쌍을 꼬아놓은 것

** 동축케이블 = 동심원 형태의 구리선 쌍

 

라디오

- 전자기 스펙트럼에 의한 신호 전달

- 물리적 선 없음

- 양방향성

- 반사, 장애물, 간섭에 약함

- 지상초단파, LAN, 광역, 위성

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네트워크 코어

상호 연결된 라우터들의 망

 

패킷 교환

홉(hop): 두 노드 사이를 홉이라고 함

L = 5 bits, R = 1 bits/sec이라 하면 전송지연: 5초

 

- 저장 후 전달

각 패킷은 라우터에 완전히 도착해야 다음 라우터로 전달 가능함.

만약 2홉이라면, 도착하는 거 기다리고 다시 보내니까, L/R초 간 패킷 모이는 거 기다리고, 다시 L/R초간 보냄

  ->  2L/R 초

 

만약 출발지에서 목적지가 링크가 N개, 즉 N홉이면 N*L/R이 종단 간 지연

 

 

- 큐잉 지연, 손실

링크 도착률이 링크 전송률이 넘기 게 되면 패킷은 출력 큐에서 대기

  -> 큐잉 지연

넘치면 그대로 손실

  -> 패킷 손실

 

* 네트워크 코어의 두 가지 핵심 기능

라우팅: 패킷이 거칠 출발지-목적지 간 경로를 결정

전달: 라우터 입력으로 들어오는 패킷을 적절한 라우터 출력으로 보냄

 

회선교환(Circuit Switching)

송수신측 간 call을 위해 종단 간 자원 예약

=> Call 안하면 회선이 논다.

 

- FDM(Frequency-Division Multiplexing)

주파수 분할 방식. 주어진 대역폭에서 사용하는 주파수가 다름

- TDM(Time-Division Multiplexing)

시간 분할 방식. 시간 별로 유저들이 돌아가며 회선을 사용

안정적이지만, 비활용 기간이 생김

 

패킷 교환 vs 회선 교환

1 Mbps 링크, 사용자는 활동 시간에 100 kbps/sec, 활동시간은 10%라 가정

회선 교환 방식은 한 번에 10명만 제공 가능

패킷 교환 방식은 35명 중 11명 이상이 동시 활동할 확률은 0.0004.

약 0.9996 확률로 10명 이하가 사용하면 지연 없이 링크 통과가 가능합니다.

=> 높은 확률로 회선 교환 방식과 대등한 성능인데, 더 많은 이용자 수를 허용.

 

항상 패킷 교환이 유리한가?

Bursty Data, 사용자가 패턴이 없이 데이터를 보내는 상황에 적합합니다.

자원을 공유할 수 있기 때문에 효율적이기 때문입니다.

 

단, 패킷의 지연, 손실같은 혼잡 가능성이 있어 혼잡 제어 프로토콜이 필요합니다.