Network Layer - Router, Switching, Delay, Processing

Network Layer

Router

- Network Layer 정보를 기초로 한 네트워크에서 다른 네트워크로 패킷을 포워딩해주는 역할

- Network Layer 장비이기 때문에 IP 주소를 보고 해당 Network로 갈 수 있는 경로에 패킷을 포워딩함

Switching

1. Circuit Switching

- Connection-oriented Service (Physical connection)

- 중앙에서 경로를 관리하여 최적의 경로를 찾아 특정 대상에게 할당해줌

- 장점 : Quality of service(QOS) 보장

- 단점 : 안쓰는 자원을 다른 사람에게 공유할 수 없음

2. Packet Switching

- Connectionless Service

- 중앙 통제없이 Router들끼리 경로를 공유하여 최적의 경로를 찾아 알려줌

- 각 Packet이 같은 경로로 가는 것이 아니라 독립적으로 출발하여 가기 때문에 Out of order로 도착할 수 있음

- Destination IP address를 보고 Routing Table에서 찾아서 보내줌

Routing Table 

- Destination Network address

- Output Interface

- Next Hop IP

위 세개를 가지고 있음

Delay in Packet switching Network

 

1) Transmission Time : Packet 하나가 Source에서 나가는 시간(Packet의 길이에 따라 달라짐)

2) Propagation Time : Packet이 전송되는 거리에 따라 생기는 Delay

3) Waiting Time : Buffer에서 대기하는 시간(혼잡에 따라 달라짐)

- 실질적으로 Transmission TIme과 Propagation Time은 잘 안 바뀌고 Waiting Time이 변함

Delay in Circuit switching Network

- Circuit Switing Network는 특정한 경로를 할당한 것이기 때문에 Waiting Time이 없음

- Setup과 Termination 과정이 필요함

Processing

1. Source Computer

1) Packetize : 위 Layer에서 내려온 Segment에 IP header를 붙여 Packet을 만듬

2) Find next-hop logical address : Routing table에서 Destination address를 보고 Next-hop address를 찾음

3) Find next-hop MAC address : ARP를 통해 MAC address를 얻어옴

4) Fragment : MTU를 고려하여 Packet이 통과할 수 있는 size로 분할함

2. Router

1) Valid datagram : 올바른 datagram이 왔는지 확인하여 오류가 있는 datagram이라면 버림

2) Find next-hop logical address : Routing table에서 Destination address를 보고 Next-hop address를 찾음

3) Find next-hop MAC address : ARP를 통해 MAC address를 얻어옴

4) Fragment : 다음 경로의 MTU를 고려하여 packet이 통과할 수 있는 size로 분할함

3. Destination Computer

1) Valid datagram : 올바른 datagram이 왔는지 확인하여 오류가 있는 datagram이라면 버림

2) Depacketize : 받은 packet을 이 과정을 통해 분해함

3) 모든 Fragment가 도착한지 확인하고 도착하지 않았다면 Timer만큼 기다리고 이 시간이 지나면 모든 fragment를 버림

4) Reassemble : 모든 fragment가 도착했다면 reassemble과정으로 재조합하여 위 Layer로 보내줌