[컴퓨터 네트워크] Computer Networks and the Internet -2

목차

• Network core: internet structure
• Performance: loss, delay, throughput
• Protocol layers, service models
• Security
• Histrory

인터넷 구조: '네트워크의 네트워크' 

- 호스트들은 접속 ISP (Internet Service Providers)를 통해 인터넷과 연결

- 접속 ISP들은 반드시 서로에게 연결되어야 함

- 네트워크의 네트워크는 복잡한 구조로 진화됨

 

수 많은 접속 ISP들을 서로 직접 연결하면 확장성이 없다 ->

모든 접속 ISP를 하나의 글로벌 통과 (transit) ISP와 연결한다 ->

글로벌 ISP의 사업성이 뛰어나다면 경쟁자가 생김 ->

글로벌 ISP가 전 세계모든 도시에 존재하지 않으므로 지역 (regional) ISP가 생겨남. 

 

LOSS, DELAY, THROUGHPUT

패킷 딜레이와 손실 (loss)는 어떻게 발생하는가

• 라우터 버퍼에서 패킷이 전송 차례를 기다리며 대기 (queue)함.
  • 큐 길이 (queue length)는 링크로 유입되는 속도가 출력 링크 용량을 (일시적으로) 초과할 때 증가
• 대기 중인 패킷을 저장할 메모리가 가득 차면 패킷 손실 (lost)이 발생한다

 

패킷 지연: 4개 원인

패킷 지연

processing (처리 지연) : 오류검출, 전송링크 결정

queueing delay (큐잉 지연)

transmission delay (전송 지연) : 라우터에서 지연, L : 패킷의 길이, R: 패킷 전송 속도 => L/R

propagation delay (전파 지연) : 물리적 지연, d : 물리적 링크의 길이, s : 전파 속도 => d/s

큐잉 지연 시간을 제외한 그 외 3가지 지연은 고정적이지만 큐잉 지연은 가변적이다.

more ‘work’ arriving is more than can be serviced

a : average packet arrival rate (평균 패킷 도착 속도)

L : packet length (bits) (패킷의 길이)

R : link bandwidth (bit transmission rate) (패킷 전송 속도)

 

L⋅a /R : arrival rate of bits(라우터에 도착 속도) / service rate of bits(라우터에서 빠져나가는 속도)

= > "traffic intensity" 트래픽 강도

 

L⋅a /R이 0에 근접: 평균 큐잉 지연이 작음

 

L⋅a /R이 1에 근접: 평균 큐잉 지연이 큼

 

L⋅a /R이 1 이상 : 전송할 수 있는 작업보다 많은 작업이 들어와 평균 지연이 무한이 된다. 

 

 

 

'실제' 인터넷의 지연 및 손실은?

traceroute 프로그램: 목적지로 향하는 경로에 따라 출발지부터 모든 i번쨰 라우터까지의 왕복 지연 시간을 측정

 

THROUGHPUT

Throughput (처리율) : 단위 시간 (time unit) 당 출발지로부터 목적지까지 전달 된 비트의 양 (bit/sec)

• Instantaneous throughput (순간적 처리율)
• Average throughput (평균 처리율)

Rs가 Rc보다 클 경우 : 큐잉 지연