패킷교환과 회선교환

네트워크

it's woo 2021. 9. 4. 03:48

pack+bucket 합성어로 네트워크 전송의 용량 단위 이다.

정보를 전달하는 기본적인 단위라고 할 수 있다.

파일은 패킷으로 분할한뒤 수신하는 곳에서 다시 재조합된다.

송신할려는 데이터를 여러 패킷으로 분할하여 데이터를 전송하는 동안만 네트워크 자원을 사용한다.

패킷 스위치는 저장 후 전달 전송방식을 이용한다.

전달 후 전송은 스위치가 출력 링크로 패킷의 첫 비트를 전송하기 전에 전체 패킷을 받아야 함을 의미한다.

저장 후 전달 예시를 보자

1개의 패킷의 일부분이 라우터에 도착 하였더라도 라우터는 수신받은 일부분을 전송 할 수 없다.

그 패킷의 모든 비트를 수신하였을 때 패킷을 전송할 수 있다.

패킷 스위치가 R bits/sec속도로 링크상에서 L bits의 패킷을 송신한다면 패킷을 전송하는데 걸리는 시간은 L/R이다.

네트워크로 데이터를 송신하는 과정에서 필요한 자원들을 통신세션 동안 확보 예약을 하게 된다.

즉 송수신자간의 1대1의 독립적이고 폐쇠적인 회선을 만든다.

회선은 주파수 분할 다중화(FDM)과 시 분할 다중화(TDM)로 구현된다.

링크를 통해 설정된 연결은 그 링크의 주파수 스펙트럼을 공유한다.

위의 그림을 보면 4개의 주파수가 서로 다른 대역폭을 사용하고 있다.

시간을 일정 주기의 프레임으로 구분하여 시간슬롯 나누고 네트워크를 통해 연결을 할 때 시간 슬롯 1개에 연결한다.

위사진을 보면 시간슬롯에 따라 회선을 사용하고 있다.

처리 지연(nodal processing delay)

패킷의 헤더를 확인하여 패킷을 어디로 보낼지 결정하는데 걸리는 시간

비트 수준 오류를 조사하는데 걸리는 시간

위 두시간이 처리지연 에 속한다.

큐잉 지연(queuing delay)

패킷을 라우터로 전달할때 라우터가 패킷을 전송하는 속도보다 라우터에 도착하는 패킷의 속도가 빠를 때

먼저 라우터에 온 패킷들은 전송을 대기하는데 이때 큐(자료구조)에서 대기하는 시간을 큐잉 딜레이라고 한다.

음식점에서 먼저온 손님이 밥을먹고 나중에온 손님은 기다리가다 자리가 나면 밥을 먹는 것과 같다.

전송 지연(transmission delay)

패킷을 전송하는데 걸리는 시간이다.

한개의 패킷이 링크를 빠져나가는데 걸리는 시간이라 생각하면 쉬울거 같다.

패킷의 길이가 L bit이고 전송률을 R bit라고 할 때

L/R이 전송지연시간이다.

전파지연(propagation delay)

두 라우터사이의 거리를 전파속도로 나눈 값이다.

링크와 링크사이에 패킷이 가는데 걸리는 시간이다.

전송 지연 vs 전파 지연

두 지연은 의미가 비슷해보인다. 다음의 예시를 보자

라우터에서 패킷이 전부 빠져나가는데 걸리는 시간이 전송지연이며

패킷이 라우터사이를 이동하는데 걸리는 시간이 전파 지연이다.