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3. 네트워크 코어 : 패킷스위칭 packet switching, 서킷 스위칭 circuit switching

*네트워크 코어

하나의 망이 매쉬 형태로 되어 있음

하나의 링크가 10Gbps 일 수도 있고 100Gbps일 수도 있음 -> 링크로 속도 차이가 날 수 있음

데이터를 보내게 되면 full link capacity(최대 속도)로 보내는 것

 

*패킷 스위칭

랩탑이 L개의 비트가 있고 R bps로 보낼 때

중간에 라우터가 있고 R bps로 목적지까지 데이터를 보내려 한다.

하나의 링크로 되어있다면 rate는 L/R이 되지만 

중간에 라우터가 있고 링크가 하나 더 있으면 2L/R이 됨

전송 방식이 store and forward

중간에 라우터가 데이터를 받으면 메모리에 저장하고 다시 forwarding하는 방식

end-to-end delay는 2L/R이 됨

 

*PACKET SWITCHING : QUEUEING DELAY & LOSS

패킷이 라우터에서 저장하고 나가는데 걸리는 딜레이가 QUEUEING DELAY

들어오는건 INCOMING LINK, 나가는 건 OUTGOING LINK라고 함

들어오는 속도가 더 빨라서 라우터에 데이터가 쌓이게 되고, 이를 QUEUEING이라고 함

패킷이 들어와서 대기열에서 서비스 받기를 기다리고 나갈 때, 이 전까지 걸리는 시간을 QUEUEING DELAY라 함

데이터가 계속 쌓이면 라우터 안에 저장공간이 부족해서 DROP을 하게 되는데 이를 LOSS라고 함

 

*라우터가 수행하는 코어 망의 네트워크 코어함수

라우팅 : 어떤 경로로 갔을 때, 패킷이 최대한 빨리 도착하는지를 계산하는 것

포워딩 : 어떤 포트에서 어떤 포트로 가는지, 즉 어떤 링크를 사용할지

라우팅 알고리즘이 시간과 경로를 계산하고 포워딩 테이블에서 패킷의 주소를 보고 해당 링크로 나가게 됨

코어망의 라우팅 장비는 라우팅과 포워딩 밖에 하는 일이 없지만 초당 몇 건을 처리하는 지에 따라 장비가 가격이 달라짐

 

*ALTERNATIVE CORE : CURCUIT SWITCHING

목적지를 입력해놓으면 수신하는 라우팅 장비에서 선쪽으로 연결하고 다른 목적지로 가는 링크로 나가는 순환

보통 전용회선을 사용 DEDICATED, NO SHARING, 이 회선을 쓰는 것을 CURCUIT SWITCHING이라 함

 

-FDM : 하나의 회선을 다중화 하기 위해서 주파수 별로 쪼개서 사용

          계속해서 해당 주파수 영역을 사용할 수 있음

-TDM : 시간을 나눠서 사용

          정해진 시간 동안 혼자서 그 당시의 대역폭 전체를 사용할 수 있음

 

* PACKET SWITCHING VS. CURCUIT SWITCHING

동일한 환경에서 DEDICATE하게 사용하고 싶으면 CURCUIT이 좋음

하나의 회선을 여러명이 나눌 때는 PACKET이 좋지만 너무 많은 사람이 몰리면 제대로 할당 못받을 수도 있음

CURCUIT은 효용성이 떨어지지만 CONGESTIION문제가 일어나지는 않음

패킷은 CONGESTION일어날 수 있음

오디오와 비디오의 안정적인 환경을 원한다면 CURCUIT

 

* 인터넷 구조 : network of networks

end system들이 isp에 연결하면 인터넷에 연결이 됨

이때 엑세스 isp들은 서로에게 망들이 매쉬의 형태로 interconnect되어있음

국경을 넘어갈 수도 있고, 이를 이용해서 경제적 정책적으로 사용

 

* 모든 엑세스 네트워크를 하나의 큰 합의점인 글로벌 isp를 만듦

글로벌 isp에 연결되면 거기에 연결된 모든 isp와 연결 가능하지만 쉽지 않음

-> 여러개의 isp들이 존재하는데 이들끼리 가격 경쟁함

다른 isp에 연결된 end system에 데이터를 보낼 때 여러가지 경로 peering link가 생기게 됨

ixp : exchange 공간이 새로 생기고

regional net으로 다른 링크를 묶는  클러스터링 방법도 있음

집 근처 엑세스 isp에서 

지역단위로 묶는 regional isp

그 다음 ixp

다음 티어1 isp가 있음

현재 구글도 티어1isp로 자리잡았음

전체가 매쉬 형태를 이뤄서 인터넷을 구성하게 됨