[컴퓨터망] Delivery and Forwarding of IP Packets

복습하기 위해 학부 수업 내용을 필기한 내용입니다.
이해를 제대로 하지 못하고 정리한 경우 틀린 내용이 있을 수 있습니다.
그러한 부분에 대해서는 알려주시면 정말 감사하겠습니다.

▶Delivery

• 네트워크 layer은 기본 physical 네트워크(하위의 레이어)에 의한 packet의 handling을 감독하는데, 이를 패킷 전달 (packet delivery)이라고 한다.
• packet을 최종 destination으로 delivery 하는 것은 direct와 indirect의 두 가지 다른 delivery 방법을 사용한다.
• direct delivery는 같은 네트워크 상에서 패킷을 전달하는 것을 의미한다.
• 외부 router를 거치다가 마지막에 해당 네트워크의 router(R)에서 host(H)로 가는 R-H 전달 방식도 direct로 취급한다.
  • Direct Delivery : host to host / router to host
  • Indirect Delivery : router to router

Direct delivery

Indirect delivery

router를 경유해서 간다.
같은 LAN 안에 있으면 direct 사용 가능하고, 다른 LAN에 있으면 indirect

 

▶Forwarding

• Forwarding은 packet을 destination으로 가는 route에 배치하는 것을 의미한다.
• 오늘날 인터넷은 link(네트워크)의 조합으로 이루어지기 때문에 forwarding은 packet을 next hop(최종 destination 또는 중간 연결 장치가 될 수 있음)으로 전달하는 것을 의미한다.
• (라우팅은 포워딩과 조금 다르다. 송신 측에서 수신 측까지의 경로를 설정하는 행위를 라우팅이라 한다.)
• IP protocol은 원래 connectionless protocol로 설계되었지만, 오늘날에는 IP를 connection-oriented protocol로 사용하는 경향이 있다.

Next-hop method

Next hop method

위 표는 경로 기반 (based on route)
아래 표는 next hop 기반 (based on next hop) → full route 필요 X (next hop routing은 table size가 줄어든다.)
전체 경로에 대한 정보 대신 다음 홉까지의 정보만을 테이블에 저장해서 관리한다.

Network-specific method

Network specific method

destination이 같은 LAN이고, Next Hop이 동일하다면 Network 단위로 관리하면 simple하다.
host level X → network level O

Host-specific routing

Host specific method

network 단위로 관리하는데 host가 중요한 경우
option으로 destination에 host를 따로 적기도 한다.
ex. 위 그림에서 Host B 경우

Default routing

Default method

나머지의 경우 destination을 default로 table에 설정해둔다.
default router, default gateway와 같은 용어를 사용한다.

Simplified forwarding module in classful address without subnetting

Simplified forwarding module in classful address with subnetting

classful addressing에서는 3개의 열이 있는 routing table을 가질 수 있다.
classless addressing에서는 적어도 4개의 열이 필요

Simplified forwarding module in classless address

Address aggregation

Longest mask matching

만약 routing table에서 두 개 이상 entry가 매칭이 된다면?
더 긴 녀석을 선택한다.
더 길다는 것은 세부적으로 더 일치한다는 것이기 때문이다.

 

▶Structure of a router

• forwarding 및 routing에 대한 논의에서, 우리는 router를 입력 포트(인터페이스) 중 하나에서 들어오는 packet을 받아들이고, routind table을 사용하여 packet이 출발하는 출력 포트를 찾고, 이 출력 포트에서 packet을 전송하는 블랙박스로 표현
• 이 섹션에서는 블랙박스를 열고 내부를 살펴본다.
• 그다지 상세하지 않을 것이다; 모든 책들이 router에 대해 쓰여있다.

Router components

Input port

Output port

Crossbar switch

A banyan switch

Examples of routing in a banyan switch