[네트워크/network] 네트워크 계층의 혼잡 제어 기능

네트워크 계층

목적: 송수신 호스트 사이의 패킷 전달 경로를 선택
주요 기능: 라우팅, 혼잡 제어, 패킷의 분할과 병합

 

 

 

혼잡: 네트워크에 존재하는 패킷의 수가 급격히 증가하여 네트워크 성능이 급격히 악화되는 현상
혼잡 제어: 혼잡 문제를 해결하기 위한 방안

(흐름 제어: 송수신 호스트 사이의 전송 속도 문제 <-> 혼잡 제어: 네트워크내의 전송 능력 문제)

 

 

 

혼잡의 원인
1) 타임 아웃 시간이 작으면 재전송이 자주 발생하여 혼잡도 증가
2) 패킷의 도착 순서가 다른 패킷들을 버리면 재송신해야 하므로 혼잡도 증가(Go-Back N 방식)
3) 모든 패킷에 대한 개별적으로 수신 응답을 처리하면 혼잡도 증가
   (-> 패킷을 여러 개 모아서 응답 or 피기 배킹을 이용)
4) 패킷 생존 시간(TTL)을 너무 작게 설정하면 패킷이 전송되기 전에 제거되어 재송신해야 하므로 혼잡도 증가 

   (TTL 시간을 너무 크게 설정하면 불필요한 부하를 가중)

 

 

 

트래픽 성형(Traffic Shaping)
송신측 패킷 발생 정도를 네트워크에서 예측 가능한 정도로 조절하는 기능이 필요

트래픽 성형 알고리즘 -> 리키 버킷(Leaky Bucket) 알고리즘 

- 과도한 입력은 버퍼에 임시로 저장하여 조절

- 네트워크와 호스트간 협상을 통해 제시된 전송 특성을 반영한 크기로 출구 고정

 

 

 

혼잡 제거
1) 혼잡한 지역을 피해 가상 회선을 설정함으로써 혼잡 제거
2) 자원 예약 방식(Resource Reservation)
   호스트와 서브넷이 가상회선 설정시 미리 네트워크 자원의 사용 정도를 협상
3) ECN(Explicit Congestion Notification) 패킷 
   트래픽의 양이 한계치를 초과하면 라우터가 주의 표시를 하고 송신자에게 ECN 패킷을 보냄
   ECN 패킷을 받은 송신자는 송신량을 조절함