[네트워크 기초] IP 프로토콜의 이해_7

1. 네트워크 계층의 기능

 

- 네트워크 계층(Network Layer) : 상위 계층에 연결하는데 필요한 데이터 전송과 경로 선택 기능을 제공하고, 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적의 경로 선택.

<네트워크 계층에서 제공하는 주요 기능>

●라우팅(Routing)

- 네트워크의 구성 형태에 대한 정보는 라우팅 테이블(Routing Table)이라는 기억 장소에 보관.

- 라우팅 : 송수신 호스트 사이의 패킷 전달 경로를 선택하는 과정.

●혼잡 제어(Congestion Control)

- 혼잡(Congestion) : 네트워크에 패킷 수가 과도하게 증가하는 현상.

- 혼잡 제어 : 혼잡 현상을 예방하거나 제거하는 기능.

●패킷의 분할과 병합

- 상위의 전송 계층에서 송신을  요구한 데이터는 최종적으로 MAC 계층의 프레임 구조에 정의된 형식으로 캡슐화되어 전송.

- 분할(Segmentation) : 큰 패킷 하나를 작게 나누는 과정.

- 병합(Reassembly)  : 목적지에서 분할된 패킷을 다시 모으는 과정.

- 네트워크 계층에서 이루어지는 경우에는 중간의 각 라우터에서 분할과 병합을 반복.

 

(1) 서비스의 종류

●연결형 서비스(Connection-oriented Service) = TCP

: 상대적으로 신뢰성이 높은 서비스로 데이터를 전송하기 전에 연결을 미리 설정하여 송신하는 방식.

- 도착하는 데이터 순서가 송신된 순서와 동일하다는 특성.

●비연결형 서비스(Connectionless Service) = UDP

: 패킷의 전달 순서, 패킷 분실 여부 등에서 연결형 서비스보다 신뢰성이 떨어지는 전송 방식이다.

- 오류 제어와 흐름 제어 기능을 더 많이 수행해야 한다.

- 도착하는 순서가 일정하지 않을 수 있다. (상위 계층인 전송 계층은 수신한 패킷 순서를 재조정하는 기능이 필요하다.)

 

(2) 라우팅(Routing)

: 패킷의 전송 경로를 지정.

●경로 결정 시 고려할 사항

- 특정 패킷을 우선 처리하려고 다른 패킷이 손해를 보지 않도록 하는 정책도 이중의 하나다.(모든 전송 패킷에 대해 라우팅 과정이 고평해야 한다는 원칙)

- 성능과 관련해 효율성 문제도 함께 고려.

- 네트워크 이용의 효율성과 관련된 요소에는 패킷의 평균 지연 시간, 전체 네트워크의 성능에 대한 영향, 중개 과정에서 거치는 라우터 수의 최소화 등이 있다.

●정적 · 동적 라우팅

▶정적 라우팅(Static Routing) : 송수신 호스트 사이에서 패킷 전송이 이루어지기 전에 경로 정보를 라우터에 미리 저장하여 중개하는 방식.

- 단점 : 라우터에 보관된 경로 정보가 고정되어 변화된 정보를 갱신하기가 용이하지 않으며, 특히 네트워크 내부의 혼잡도를 반영할 수 없다.

▶동적 라우팅(Dynamic Routing) : 라우터에서 사용하는 경로 정보를 네트워크 상황에 따라 적절하게 변경하는 방식으로, 경로 정보의 변경 주기에 따라 계속 보완할 수 있다.