정보통신망 - 7강. 데이터 통신의 기능(III)

흐름제어

• 목적
  • 부 네트워크의 내부 환경에 관계없이 통신망의 성능을 유지
    • 성능 향상
    • 혼잡 방지
• 관련이 깊은 통신 기능
  • 흐름 제어
  • 혼잡 제어
  • 오류 제어
  • 경로 선택
  • 접근 제어
• 부 네트워크의 참조 모델

목적별 통신 기능의 구분

• 성능 향상
• 혼잡 방지

흐름제어 (flow control)

• 송신 블록 수, 수신 블록 수, 통신 매체의 조절
• 흐름 제어의 목적
  • 통신망 성능 최적화
  • 혼잡 방지
• 흐름제어의 네 가지 원칙
  • 속도 조절
    • 블록 간의 도착 간격 변경
    • ex) 감속 방법 (choke packet 이용)
  • 거부 (rejection)
    • 송신 측에 대한 거부 상태 통지
    • ex) 무시 방법 (송신측에 대한 거부), stop-and-go 방법 (송신 이전의 수신 거부)
  • 단일 승낙 (single permission)
    • 매번 송신 허락을 받아야 함
    • ex) ask-and-wait 방법, wait-before-go 방법
  • 다중 승낙 (multiple permission)
    • 정해진 개수의 블록만 송신 가능
    • ex) sliding window 방법

혼잡 제어

• 혼잡 현상
  • 전송 데이터의 급격한 증가로 인하여 통신망에 과부하
  • 데이터 전송속도가 급감
  • 전송 불가한 상태가 되는 경우
• 단계적 발생 (과입력 전송 지역 -> 전체 부네트워크)
  • 버퍼 혼잡: 여러 버퍼들의 오버 플로우
  • 노드 혼잡: 한 노드
  • 국부 혼잡: 특정 노드들
  • 전체 혼잡: 전체 부네트워크
• 혼잡 제어 방법
  • 전송량의 제한
    • 허가증을 이용하여 전송량을 일정 수준이하로 유지
    • ex) Isarithmic 흐름제어 방법
  • 부네트워크 내의 부하 감소
    • 어떤 패킷을 버림
    • 흐름제어(거부원칙) 방법 이용
  • 국부적 전송량의 재분배
    • 국부적인 체증 방지 및 국부적 과다 교통량 해소
    • 경로 선택 방법 이용

라우팅

• 정의
  • 데이터 블록이 목적 노드로 전달되도록 출발 노드에서 목적 노드까지의 경로를 결정하는 기능
• 목적
  • 네트워크 성능 최적화
  • 임계값(경계조건)의 유지
    • 평균 패킷 전송 시간의 최소화
    • 네트워크 자원 활용도의 최대화
  • 네트워크 전부 또는 일부의 혼잡 방지
  • 네트워크의 전송 신뢰도 증대

라우팅 테이블 구조

• 결정 노드
• 목적 노드

라우팅 방법의 분류

• 비 적응적 라우팅
  • 랜덤 라우팅
    • 다음 노드를 임의로 결정함
    • 모든 경로는 동일한 확률로 선택 가능
    • 루프(loop)는 허용되지 않음
  • 플러딩 라우팅
    • 블록이 들어온 노드만 제외한 모든 노드에 전송
    • 매우 큰 트래픽 형성 가능
  • 고정 라우팅
    • 다음 노드가 일단 정해지면 환경이 변해도 유지
    • 대표적 비적응적 경로 선택
    • 고정 단일 경로 선택
      • 다음 노드가 오직 하나 고정된 경우
      • 범람 경로선택과 정반대
      • 노드나 선로 고장의 경우 경로가 완전 차단
    • 고정 이중(다중) 경로 선택: by-pass link 첨가
    • 단일 경로
    • 이중 경로
      • 두가지 경로
      • 양자택일 경로
    • 다중 경로
      • 여러가지 선택 할 수 있는 경로
• 적응적 라우팅
  • 국부적 경로 선택
    • 라우팅 정보를 한 노드에서만 활용
    • 다음 노드의 결정은 해당 노드에서 수행
    • hot potato 경로 선택
      • 가장 짧은 큐를 가진 출력 선로를 선택하여 데이터 전송
    • 국부지연평가(local delay estimate)에 의한 경로 선택
  • 분산형 경로 선택
    • 라우팅 정보를 인접 노드사이에서만 교환
    • 각 노드에서는 제한된 크기의 전송지연표를 이용
    • 목적 노드까지 전송지연이 최소가 되는 다음 노드를 결정
    • 최소 지연 벡터는 주기적으로 갱신되며 인접 노드끼리 공유
    • 변형
      • 1차 인접 노드
      • 1차, 2차 인접 노드
      • 모든 다른 노드
  • 중앙 집중형 경로 선택
    • Network Routing Center(NRC)
      • 모든 노드는 경로선택에 관련 정보를 NRC에 제공
      • NRC는 라우팅 벡터를 갱신하여 각 노드에게 제공
    • 분산형 경로 선택과 정반대
    • 각 노드는 편리하나, NRC는 복잡함
  • 델타 경로 선택 (delta routing)
    • 분산형 경로선택과 중앙집중형 경로 선택의 결합
      • 인접 노드사이의 경로 선택 -> 분산형 경로선택
      • 통신망 전체의 경로선택 -> 중앙 집중형 경로 선택