혼잡 제어
혼잡은 네트워크에 패킷 수가 과도하게 증가되는 현상으로 충돌이 일어나 재전송이 되는 과정을 혼잡하다고 한다
혼잡 제어는 혼잡을 예방하거나 제거하는 기능을 말한다.
혼잡의 원인은
- 많은 트래픽이 집중되는 경우
- 타임 아웃 시간이 작은 경우
- 패킷 도착 순서가 다른 상황에서 패킷을 분실 처리하면 타임 아웃 증가
- 의도적으로 피기 배킹을 사용하여 응답 시간이 느려져 타임 아웃 증가
- 패킷 생존 시간을 작게 하면 패킷이 강제로 제거되어 타임 아웃 증가
이런 경우 때문에 라우팅 알고리즘 설계할 때 혼잡이 발생하지 않은 경로를 배정하도록 설계해야 한다. 그렇다면 어떻게 선택해야 할까? 트래픽 성형을 통해 통제한다.
트래픽 성형(Shaping)
혼잡은 트래픽이 특정 시간에 집중되는 버스트 현상(병목현상)이 원인인데 이런 현상을 제어하기 위해 일정 구간에서 통제하는 것을(기다림) 트래픽 성형이라고 한다. 트래픽 성형에 가장 대표적인 방법이 리키 버킷 알고리즘이다.
리키 버킷 알고리즘
QUEUE라고 불리는 버퍼를 이용하여 임시 저장소를 만들어 일정한 간격으로 전송한다. 만약에 큐에 데이터가 넘치면 어쩔 수 없이 버리게 된다.
혼잡 제거
특정 지역의 혼잡이 다른 지역으로 확대되지 않도록 하는 것이 중요하다. 대표적인 방법으로는 자원 예약 방식이 있다.
자원 예약 방식
- 혼잡 제거를 위해 호스트와 서브넷이 가상 회선 연결 과정에서 협상한다.
- 네트워크에서 수용 불가능한 정도로 트래픽이 발생하는 일을 사전에 예방한다.
- 단점은 사용자가 사용하지 않을 때도 다른 사용자가 사용하지 못한다.
하지만 어디서 혼잡이 발생하는지 알아야 하는데. 이때 사용하는 방법은 ECN 패킷을 사용한다. ECN패킷이란 트래픽의 양을 모니터 하여 출력 선로의 사용 정도가 한계치를 초과하면 주의 표시를 하는 방식이다. 이렇게 주의 관리 표시를 하면 특별관리를 한다.
패킷의 분할과 병합
4 계층에서 보낸 데이터를 잘게 잘게 쪼개서 3 계층에 맞는 데이터 유닛을 만드는데 이 과정을 패킷 분할이라 한다.
이렇게 패킷으로 만들어 전송을 하면 받는 쪽에서는 재정립을 하여 위로 올려 보내는 것을 패킷 병합이라 한다. 이처럼 분할과 재조립을 통해 100% 같은 데이터를 전송할 수 있는데 그렇다 보니 '순서 번호'가 중요하게 대두됐다.
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