정보처리기사 실기 - 응용 SW 기초 기술 활용 : 네트워크 핵심 알고리즘 파악

정보처리기사 실기 - 응용 SW 기초 기술 활용 : 네트워크 핵심 알고리즘 파악

 

패킷 스위칭

 

• WAN을 통해 데이터를 원격지로 송부하기 위해 X.25, 프레임릴레이 및 ATM과 같은 다양한 기술 필요

 

① X.25 

 

• 전기 통신 국제기구인 ITU-T에서 관리 감독하는 프로토콜
• 패킷이라고 불리는 데이터 블록을 사용하여 대용량의 데이터를 다수의 패킷으로 분리하여 송신
• 수신 측 에서는 다수의 패킷을 결합하여 원래의 데이터로 복원
• OSI 7계층상의 레이어 중 1~3계층까지를 담당

 

② 프레임릴레이 

 

• ISDN을 사용하기 위한 프로토콜로서 ITU-T에 의해 표준으로 작성
• X.25는 고정된 대역폭을 갖지만 프레임릴레이는 사용자의 요청에 따라 유연한 대역 폭을 할당
• 망의 성능 향상을 위해 에러 제어 기능과 흐름 제어 기능 단순화
• X.25가 OSI 7계층 중 1~3계층까지 담당하지만 프레임릴레이는 1~2계층만 담당
• 전용선을 사용하는 것보다 가격이 저렴하며 기술적으로는 X.25에 비해 우위

 

③ ATM(Asynchronous Transfer Mode) 

 

• 비동기 전송모드라고 하는 광대역 전송에 쓰이는 스위칭 기법
• 동기화를 맞추지 않아 보낼 데이터가 없는 사용자의 슬롯은 다른 사람이 사용할 수 있도록 하여 네트워크상의 효율성을 높임
• ATM망은 연결형 회선이기 때문에 하나의 패킷을 보내 연결을 설정하게 되고 이후 실데이터 전송
• OSI 7계층과는 다른 고유한 참조 모델

1. 물리 계층(Physical Layer) : 물리적 전송 매체를 다룸
2. ATM 계층 : 셀과 셀 전송을 담당, 셀의 레이아웃을 정의하고 헤더 필드가 의미를 알림, 가상 회선의 연결 및 해제, 혼잡 제어도 다룸
3. AAL(ATM Adaptation Layer) : 패킷을 작은 조각인 셀로 전송한 후 다시 조립하여 원래의 데이터로 복원하는 역할

 

 

서킷 스위칭

 

• 패킷 스위칭과 달리 네트워크 리소스를 특정 사용층이 독점하도록 하는 것
• ⁠네트워크를 독점적으로 사용하기 때문에 전송 보장(Guaranteed)
• 서킷을 확보하기 위한 작업을 진행하고 실 데이터를 전송하며 서킷을 닫는 프로세스로 진행
• ⁠이러한 작업이 일어나는 동안 다른 기기들은 해당 경로 사용 불가

 

 

라우팅 알고리즘

 

• 데이터는 송신 측으로부터 수신 측까지 데이터를 전달하는 과정에서 다양한 물리적인 장치들을 거침
• 목적지까지의 최적 경로를 산출하기 위한 법칙

 

① 거리 벡터 알고리즘(Distance vector algorithm) 

 

• 라우터와 라우터 간의 최단 경로 스패닝트리를 찾고 그 최적 경로를 이용할 수 없을 경우에 다른 경로를 찾음
• 각 라우터가 업데이트될 경우마다 전체 라우팅 테이블을 보내라고 요청하지만 수신된 경로 비용 정보는 이웃 라우터에게만 보내짐
• 링크 상태 라우팅 알고리즘보다 계산 면에서 단순

 

② 링크 상태 알고리즘(Link state algorithm) 

 

• 라우터와 라우터 간의 모든 경로를 파악한 뒤 대체 경로를 사전에 마련해 두는 방식
• 네트워크를 일관성 있게 파악 가능
• 거리 벡터 알고리즘에 비하여 계산이 더 복잡하고 트래픽을 광범위한 범위까지 전달

 

③ 라우팅 프로토콜의 종류

프로토콜	설명
RIP	최초의 라우팅 프로토콜 거리 벡터 알고리즘 활용 30초 주기로 전체 라우팅 정보 갱신 변화 업데이트 시 많은 시간 소요 라우팅 루프 발생 가능
IGRP	RIP의 문제점 개선을 위해 시스코에서 개발 네트워크 상태를 고려하여 라우팅(대역폭, 속도)
OSPF	링크 상태 알고리즘 사용 발생한 변경 정보에 대해 RIP보다 빠른 업데이트 토폴로지에 대한 정보가 전체 라우터에 동일하게 유지
BGP	규모가 큰 네트워크의 상호 연결 대형 사업자(ISP) 간 상호 라우팅

 

 

라우팅 기술 파악/설정

 

① 패킷 스위칭과 서킷 스위칭의 차이점 파악 

 

 

• 두 방식 간의 의미와 장점에 대한 정의 파악
• 장단점에 따라 실생활에 사용하는 서비스들이 어떠한 방식을 활용해야 하는지 이유를 정의하고 유사 사례 조사

구분	서킷 교환 방식	패킷 교환 방식
의미	전송 경로를 설정한 뒤 데이터를 송수신	데이터의 단위를 보내는 방식
장점	경로 접속 시간은 1초 내외로 매우 빠름 빠른 제어 절차와 형식에 제약을 받지 않음	회선 효율이 우수 비동기 전송 가능 연결 설정이 필요 없고 다중 전달 용이
단점	송수신 측 모두 데이터 교환 준비가 완료돼야 함 회선 독점	실시간 전송에 부적합 네트워크 지연 발생
활용	영상, 비디오	이메일, 메시지
주 프로토콜	PSTN, ISDN, B-Channel, CSD, HSCSD, GSM, X.21	X.25, Frame Relay, ATM, Tcp

• 서킷 전달 방식 : 데이터를 일부를 송수신하여 전달 경로를 파악하고 확보한 뒤 실데이터 전달
• 패킷 전달 방식 : 헤더의 주소 정보에 따라 수신 측으로 데이터 전송

 

② 라우팅 경로 직접 설정

 

(1) Windows에서 라우팅 경로 확인

 

• 커맨드 명령어 창에서 route print 명령어를 입력하여 라우팅 설정 확인

 

(2) 라우팅 경로 변경

 

• route add 명령어로 특정 경로에 있는 패킷을 다른 곳으로 우회
• ex. C:\>route add 192.168.1.0 mask 255.255.255.xxx 192.168.123.xxx metric 1 
• -p 옵션으로 리부팅 후에도 지속적으로 설정 유지
• ex. C:\>route -p add 192.168.1.0 mask 255.255.255.xxx 192.168.123.xxx metric 1 
• route delete 명령어로 라우팅 삭제
• ex. C:\>route delete 192.168.1.0 mask 255.255.255.xxx 210.116.123.xxx

 

(3) 라우팅 경로 변경

 

• # route add –net 명령어를 사용하여 특정 IP에서 들어오는 패킷 경로 변경
• # route add -net 192.168.1.xxx netmask 255.255.255.xxx dev eth0 
• route-eth1 파일을 불러와 설정 파일 자체를 변경하면 시스템이 재부팅된 이후에도 라우팅 설정 유지
• route del 명령으로 라우팅 삭제
• # route del default gw 192.168.0.XXX