The Network Core
- Mesh of interconnected routers
Packet switching
기본 개념
- 호스트는 Application layer의 메시지를 패킷 단위로 쪼갠다.
- 호스트는 각 패킷의 헤더에 목적지를 담고 전송한다.
- 라우터는 각 패킷의 목적지를 보고 최적의 경로에 있는 다음 라우터에게 전달한다.
- 라우터는 하나의 데이터 자체를 보는 것이 아니라, 패킷 그 자체를 본다. 또한, 특정 경로가 존재하는 것이 아니므로 하나의 데이터를 쪼갠 각 패킷의 경로는 매우 다양하다.
Store and Forward
- 각 라우터는 물 흐르듯이 패킷을 전송하는 것이 아니라, 하나의 패킷이 온전히 도착할 때까지 보관해두었다가 다음 홉으로 전달한다. (홉은 장치 사이의 경로이다)
Queueing delay, loss
- 만일 링크가 감당할 수 있는 transmission rate가 초과할 경우, 두 가지 일이 발생할 수 있다.
- 패킷은 라우터의 큐에서 대기한다. (Queueing)
- 라우터의 큐마저 가득 찬 경우, 해당 패킷은 버려진다. (Drop, Loss)
Two key network-core functions
- Forwarding: move packets from ruoter's input to appropriate router output
- Routing: determines source-destination route taken by packets
각 라우터에는 Routing Algorithm에 의해 생성된 Forwarding Table이 존재한다. 이 테이블에는 패킷의 헤더 값과(목적지 주소) 해당 값을 가진 패킷은 어떤 output link로 가야 하는지 명시되어 있다.
즉, 라우터가 하는 일은 Routing Algorithm을 통해 생성된 Forwarding Table을 참조하여(Routing) 패킷을 알맞은 output으로 보내는 것(Forwarding)이다.
Circuit switching
- 데이터를 전달하는 방식에는 Packet Switching만 있는 것은 아니다.
- 이 방식은 두 개의 단말 사이에 있는 길(회선)을 독점해서 (Dedicated Resources) 사용한다. 따라서 성능은 보장되나, 자원이 낭비될 수 있다는 단점 또한 존재한다. (아래 사진 참조)
FDM and TDM
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단, 같은 회선을 사용할지라도 그 속 대역폭을 나누어 사용할 수는 있다. 주파수로 나누거나 (FDM), 시간을 나누는 (TDM) 방식이 있다.
- FDM (Frequency Division Multiplexing): 주파수를 나누는 방식이다. 여러 사용자가 동시에 사용할 수 있다는 점이 있다.
- TDM (Time Division Multiplexing): 시간을 나누는 방식이다. 여러 사용자가 모든 주파수를 사용할 수 있으나, 할당된 시간 만큼만 사용할 수 있으므로 독점할 수는 없다.
