4.1 네트워크 계층 개요

 

-네트워크 계층 : 보내는 host에서부터 받는 host로 segment를 전달한다.

sender(보내는 host) : 세그먼트를 얻어서 데이터그램으로 캡슐화하고 링크 레이어에게 보낸다.

receiver(받는 host) : 세그먼트를 추출해서 트랜스포트 계층까지 전달한다.

c.f) segment : 전송계층에서 다루는 데이터 단위

 

-네트워크 계층은 모든 인터넷 장치(라우터, host)에 설치되어 있다.

 

-라우터가 하는 일 : 라우터에 들어온 데이터그램의 header를 살펴보고, 데이터그램을 input port에서 output port로 전달해줌, 어떤 output port를 선택할것인가를 결정함

 

 

4.1.1 포워딩과 라우팅: 데이터 평면과 제어 평면

 

-네트워크 계층 기능

1. forwarding(전달) :

라우터의 input link에서 output link로 보내주는 일을 하는 것,

한 라우터 내에서 일어나는 것,

Data plane(데이터 평면)에서 실행됨.

 

2. routing(라우팅) :

출발지에서 목적지까지 길(=패킷 경로)을 결정하는 것,

라우팅 알고리즘에 의해 수행이 됨,

Control plane(제어 평면)에서 실행됨.

-라우팅 알고리즘 : 패킷 경로 계산하는 것

 

 

-제어 평면: 전통적인 접근 방법

Data plane, Control plane이 하나의 라우터 안에 구현이 되어있는 것,

각각의 라우터에 forwarding + 라우팅 알고리즘이 시행되어야 함

 

 

 

-제어 평면: SDN(software-defined networking) 접근 방법

Data plane, Control plane이 라우터와 분리되어 서버에서 구현 되어있는 것,

Data plane은 라우터에, Control plane은 원격 서버에 구현되어있음. -> Data plane과 Control plane의 통신 방법이 필요함,

라우터의 장비가 전통적인 라우팅 알고리즘에서 사용하는 라우터에 비해 기능이 단순해짐 : fowarding기능만 필요함(SDN),

어떤 서버, 알고리즘을 사용하느냐에 따라 네트워크 동작 모습이 달라짐.

 

 

4.1.2 네트워크 서비스 모델

네트워크 계층에서 제공할 수 있는 서비스들

-지연 제한 이내의 보장된 전달 : 패킷이 풀발지 호스트에서부터 목적지 호스트까지 특정 지연 제한 안에 전달하는 것을 보장

-순서화 패킷 전달 : 패킷이 목적지에 순서대로 도착하는것을 보장

-최소 대역폭 보장

-보안 서비스 : 모든 데이터그램을 출발지 호스트에서는 암호화, 목적지 호스트에서는 해독을 할 수 있게 함.

 

인터넷 네트워크 계층은 최선형 서비스라고 알려진 서비스를 제공한다.

-최선형 서비스의 특징

1. 패킷을 보내는 순서대로 수신됨을 보장할 수 없음.

2. 목적지까지의 전송 자체도 보장할 수 없음

3. 종단 시스템 간 지연이 보장되지 않음.

4. 보장된 최소 대역폭이 없음.

 

그런데 왜 최선형 서비스일까?

=> 최선을 다했다 = 더 이상 잘 할 수 없다.