[정보처리산업기사 실기] Section 14. 경로 제어/트래픽 제어 요약

경로 제어의 개념

경로 제어는 송-수신 측 간의 전송 경로 중 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능이다.

경로 제어는 경로 제어표(Routing Table)를 참고하여 이루어지며, 라우터에 의해 수행된다.

 

경로 제어 프로토콜 (Routing Protocol)

IGP (Interior Gateway Protocol, 내부 게이트웨이 프로토콜)

• 하나의 자율 시스템(AS) 내의 라우팅에 사용되는 프로토콜을 말한다.
• RIP (Routing Information Protocol)
  • 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜로 거리 벡터 라우팅 프로토콜이라고도 불리며, 최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘이 사용됨
  • 소규모 동종의 네트워크 내에서 효율적인 방법으로 사용됨
  • 최대 홉(Hop) 수를 15로 제한됨
  • 라우팅 정보를 30초마다 네트워크 내의 모든 라우터에 알리며, 180초 이내에 새로운 라우팅 정보가 수신되지 않으면 이상 상태로 간주함
• OSPF (Open Shortest Path First Protocol)
  • RIP의 단점을 해결하여 새로운 기능을 지원하는 프로토콜로 대규모 네트워크에서 많이 사용됨
  • 인터넷 망에서 이용자가 최단 경로를 설정할 수 있도록 라우팅 정보에 노드 간의 거리 정보, 링크 상태 정보를 실시간으로 반영하여 최단 경로로 라우팅을 지원함
  • 최단 경로 탐색에 다익스트라(Djikstra) 알고리즘을 사용함
  • 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알림
  • 하나의 자율 시스템(AS)에서 동작하면서 내부 라우팅 프로토콜의 그룹에 도달함

EGP (Exteriror Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)

• 자율 시스템(AS) 간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜

BGP (Border Gateway Protocol)

• 자율 시스템(AS) 간의 라우팅 프로토콜로, EGP의 단점을 보완하기 위해 만들어졌음
• 초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 전체 경로 제어표(라우팅 테이블)를 교환하고 이후에는 변화된 정보만을 교환함

 

트래픽 제어 (Traffic Control)

• 트래픽 제어는 네트워크의 보호, 성능 유지, 네트워크 자원의 효율적인 이용을 위해 전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능이다.
• 종류 : 흐름 제어, 폭주(혼합) 제어, 교착상태 방지
• 흐름 제어 (Flow Control)
• 네트워크 내의 원활한 흐름을 위해 송-수신 측 사이에 전송되는 패킷의 양이나 속도를 규제하는 기능이다.
  • 1) 정지-대기 기법 (Stop-and-Wait)
    • 수신 측의 확인 신호(ACK)를 받은 후 다음 패킷을 전송하는 방식
    • 한 번에 하나의 패킷만을 전송할 수 있음
  • 2) 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window)
    • ACK를 이용하여 송신 데이터의 양을 조절함
    • 수신 측의 확인 신호를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷의 수만큼 연속적으로 전송하는 방식으로, 한 번에 여러 개의 패킷을 전송할 수 있어 전송 효율이 좋음
    • 송신 측은 수신 측으로부터 ACK 없이도 보낼 수 있는 패킷의 최대치를 미리 약속 받는데, 이 패킷의 최대치가 윈도우 크기(Window Size)를 말함
    • 윈도우 크기는 상황에 따라 변함
    • 예로 수신측으로부터 이전에 송신한 패킷에 대해 ACK(긍정 수신 응답)가 전달됐다면 윈도우 크기가 증가되고, NAK(부정 수신 응답)이 전달 됐다면 윈도우 크기를 감소함
• 폭주 제어 (Congestion Control)
• 흐름 제어가 송-수신 측 사이의 패킷 수를 제어하는 기능이라면 폭주 제어는 네트워크 내의 패킷 수를 조절하여 네트워크의 오버플로를 방지하는 역할을 수행한다.
  • 1) 느린 시작 (Slow Start)
    • 윈도우 크기를 1, 2, 4, 8, … 과 같이 2배씩 지수적으로 증가시켜 초기에는 느릴 수 있으나 점차 빨라짐
    • 전송 데이터의 크기가 임계 값에 도달하면 혼잡 회피 단계로 넘어감
  • 2) 혼잡 회피 (Congestion Avoidance)
    • 느린 시작의 지수적 증가가 임계 값에 도달되면 혼잡으로 간주하고 회피를 위해 윈도우의 크기를 1씩 선형적으로 증가시켜 혼잡을 예방하는 방식