네트워크 정리 6. 네트워크 계층 서비스 (오류제어, 흐름제어, 혼잡제어, QoS, 보안)

1. 개요

네트워크 계층에서 제공하는 서비스인 오류제어, 흐름제어, 혼잡제어, QoS, 보안을 정리해보려 한다.

 

 

2. 설명

2-1. 오류 제어 (Error Control)

말 그대로 오류제어다. 그런데 중요한 오류제어는 전송 계층에서 하고 네트워크 계층에선 간단하게 한다.

• 네트워크 계층에서 구현될 수 있지만 인터넷 네트워크 계층을 설정할 때 네트워크 계층이 전달하는
  데이터를 보호하기 위한 오류 제어를 고려하지 않는다.
• 이는 각 라우터에서 패킷이 단편화될 때마다 네트워크 계층에서 오류를 검사하는 것이 비효율적이라
  여겨진다.
• 네트워크 계층을 설계할 때 전체 데이터그램이 아닌 헤더의 훼손을 방지하기 위한 검사합(CheckSum)
  필드 추가
• 이 검사합(CheckSum)은 두 홉간(Hop to Hop 사이), 단 대 단(Host to Host) 간의 데이터 전송 시
  데이터그램의 헤더가 변경되거나 훼손되는 것을 방지
• 인터넷 상의 네트워크 계층이 직접적으로 오류 제어 서비스를 제공해 주진 않지만, 데이터그램이 폐기되거나
  헤더 상에 알 수 없는 정보가 있을 때, 오류제어를 할 수 있는 보조 프로토콜인 ICMP를 제공

 

2-2. 흐름 제어 (Flow Control)

흐름제어는 교통정리와 비슷하다. 그냥 놔두면 도로에 차가 너무 많아져서 혼잡해지거나, 사고가 났을 때,

처리해주지 않으면 도로가 혼잡해지고, 아무도 지나갈 수 없다.

인터넷에서 그런 일이 벌어지지 않도록 방지하는 것이 흐름제어다.

• 송신자가 수신자가 허용할 수 있는 만큼의 데이터만 보내도록 조절한다.
• 데이터 흐름을 제어하기 위해 수신자는 자신이 데이터를 감당할 수 없는 것을 알리기 위한
  피드백 전송 필요하다.
• 수신측의 준비와는 상관없이 송신측에서 데이터그램이 준비되면 바로 전송한다.
• 인터넷의 네트워크 계층은 직접적으로 흐름제어를 제공하지 않는다.
  1. 네트워크 계층에 오류제어 기능이 적음(수신 측 네트워크 계층 역할이 간단함/ 많은 양의 
  데이터 처리에 집중)
  2. 상위 계층이 데이터를 수신 시 버퍼를 두어 데이터를 보관
  3. 네트워크 계층을 사용하는 대부분의 상위 계층에서 제공

 

2-3. 혼잡 제어 (Congestion Control)

• 인터넷 공간에 너무 많은 데이터그램이 존재하는 경우 발생
• 송신자가 보낸 데이터그램이 네트워크나 라우터의 처리 성능을 넘어설 경우
• 데이터그램을 처리하지 못할수록 상위 계층의 오류제어 기술 때문에 송신자는 손실된 패킷의
  복사본을 계속 보내게 되어 더욱 상황을 악화시킨다.
• 혼잡 지속시 시스템 다운, 데이터그램 미전달 상황 발생

 

2-4. 서비스 품질(QoS, Quality of Service)

말 그대로 서비스 품질을 말한다.

• 인터넷에서 멀티미디어 통신과 같은 새로운 어플이 사용 가능하기 때문에 QoS가 매우 중요하다.
• 인터넷은 이런 어플을 지원하기 위해 보다 나은 QoS를 제공하며 발전한다.(네트워크 계층을 그대로 두기
  위해, 이런 기능의 대부분은 상위 계층에서 구현)
• 멀티미디어 통신을 더 많이 사용할수록 QoS에 대한 문제가 발생한다.

 

2-5. 보안(Security)

• 인터넷 설계 당시에는 적은 수의 대학 및 연구 목적으로 사용할 용도로 설계 (보안은 고려도 안 함)
• 최근에는 비연결형 네트워크 계층에 보안성을 제공하기 위해, 비연결형 서비스를 연결 지향 서비스로
  변경할 수 있는 다른 가상의 단계가 필요 (IPSec)