네트워크 핵심 알고리즘 파악(응용SW기초기술활용)

 

 

패킷 스위칭

 WAN을 통해 데이터를 원격지로 송부하기 위해 X.25, 프레임릴레이 및 ATM과 같은 다양한 기술들을 필요로 하게 되었다.

 

1. X.25

 전기 통신 국제기구인 ITU-T에서 관리 감독하는 프로토콜이다. X.25는 패킷이라고 불리는 데이터 블록을 사용하여 대용량의 데이터를 다수의 패킷으로 분리하여 송신하며, 수신 측에서는 다수의 패킷을 결합하여 원래의 데이터로 복원한다. X.25는 OSI 7계층상의 레이어 중 1~3계층까지를 담당하고 있다.

 

 

 

X.25는 데이터 송수신의 신뢰성을 확보하기 위해 양자 간 통신 연결을 확립해 나가는 프로세스를 거친다. 초기에 에러 제어나 흐름 제어를 위한 복잡한 기능을 가지고 있어 자체로 성능상의 오버헤드가 발생되었기 때문에 현재는 프레임릴레이나 ISDN, ATM등 고속망으로 대체되었다.

 

2. 프레임릴레이

 프레임릴레이는 ISDN을 사용하기 위한 프로토콜로서 ITU-T에 의해 표준으로 작성되었다.

특징으로는

 - X.25가 고정된 대역폭을 갖는 반면, 프레임릴레이는 사용자의 요청에 따라 유연한 대역폭을 할당한다.

 - 망의 성능 향상을 위해 에러 제어 기능과 흐름 제어 기능을 단순화 시켰다.

 - X.25가 OSI 7계층 중 1~3계층까지를 담당하는 반면, 프레임릴레이는 1~2계층만을 담당한다.

 - 전용선을 사용하는 것보다 가격이 저렴하며 기술적으로는 X.25에 비해 우위에 있다.

 

3. ATM(Asynchronous Transfer Mode)

 ATM은 비동기 전송모드라고 하는 광대역 전송에 쓰이는 스위칭 기법이다. 동기화를 맞추지 않아 보낼 데이터가 없는 사용자의 슬롯은 다른 사람이 사용할 수 있도록 하여 네트워크상의 효율성을 높였다. ATM망은 연결형 회선이기 때문에 하나의 패킷을 보내 연결을 설정하게 되고 이후 실데이터 전송이 이루어진다. ATM은 OSI 7계층과는 다른 고유한 참조 모델을 가지고 있다.

 - 물리 계층(Physical Layer) : 물리적 전송 매체를 다룬다.

 - ATM 계층 : 셀과 셀 전송을 담당한다. 셀의 레이아웃을 정의하고 헤더 필드가 의미하는 것을 알려 준다. 또 가상 회선의 연결 및 해제, 혼잡 제어도 다룬다.

 - AAL(ATM Adaptation Layer) : 패킷을 작은 조각인 셀로 전송한 후 다시 조립하여 원래의 데이터로 복원하는 역할을 한다.

 

 

 

 

서킷 스위칭

패킷 스위칭과 달리 네트워크 리소스를 특정 사용층이 독점하도록 하는 것을 서킷 스위칭이라 부른다. 네트워크를 독점적으로 사용하기 때문에 전송이 보장된다는 특징이 있다. 서킷 스위칭은 서킷을 확보하기 위한 작업을 진행하고 실데이터를 전송하며 서킷을 닫는 프로세스로 진행된다. 이러한 작업이 일어나는 동안 다른 기기들은 해당 경로를 사용할 수 없다.

 

 

 

 

라우팅 알고리즘

데이터는 송신 측으로부터 수신 측까지 데이터를 전달하는 과정에서 다양한 물리적인 장치들을 거쳐 간다. 목적지 까지의 최적 경로를 산출하기 위한 법칙이 라우팅 알고리즘이다.

 

1. 거리 벡터 알고리즘(Distance vector algorithm)

 라우터와 라우터 간의 최단 경로 스패닝 트리를 찾고 그 최적 경로를 이용할 수 없을 경우에 다른 경로를 찾는다. 각 라우터가 업데이트될 경우마다 전체 라우팅 테이블을 보내라고 요청하지만 수신된 경로 비용 정보는 이웃 라우터에게만 보내진다. 링크 상태 라우팅 알고리즘보다 계산 면에서 단순하다.

 

2. 링크 상태 알고리즘(Link state algorithm)

 라우터와 라우터 간의 모든 경로를 파악한 뒤 대체 경로를 사전에 마련해 두는 방식이다.

링크 상태 알고리즘을 사용하면 네트워크를 일관성 있게 파악할 수 있으나 거리 백터 알고리즘에 비하여 계산이 더 복잡하고 트래픽을 광범위한 범위까지 전달해야 한다.

 

3. 라우팅 프로토콜의 종류