[정보통신공학] ch09. WAN

 

- 장거리 통신의 특징

1. 트래픽 예측이 어렵다.

2. Time delay와 Bit overhead가 concern

 

- 용어

1. Routing : WAN에서 연결된 두 호스트들을 연결하는 경로를 구하는 것

2. Switching : 

  1) 메시지가 WAN을 지날 때 임의의 한 개의 네트워크 노드의 incoming link에서 outgoing link로 전송되는 것.

  2) L1 하드웨어에서 동작

3. Forwarding : 메시지가 Packet Switching WAN을 지날 때 노드의 incoming link에서 outgoing link로 전송되는 것

  2) L3 소프트웨어에서 동작

* switching과 forwarding은 한 노드에서 일어나는 전송이고, routing은 End-to-end 경로에서 일어나는 전송이다.

 

- Circuit Switching 

  1. 물리적인 link를 reservation한다.

  2. Low delay and low jitter

  3. 일정한 transmission rate를 갖는다.

  4. 동일한 data rate으로 동작하는 전화 통신에 적합하다.

- Circuit Switching Operation

  1. Circuit establishment

    1. Call set up request message가 수신지에 도착하여 통신이 수락된 후 송신지로 connect message가 전송될 때는 이미 경로가 설정되어 있으므로 routing이 필요없다.

    2. No queuing delay due to out-of-band signaling (control message를 전송하기 위한 channel이 있다.)

    3. Transmission delay, processing delay and propagation delay

  2. Data delivery

    1. Transmission delay only once at a sending station

    2. Fixed and constantdata rate and in-order delivery are guaranteed during connection

  3. Deallocation

    1. 통신을 종료할 때 disconnect message를 전송하여 링크 자원을 해제하는 과정이 필수적이다.

    2. transmission delay, processing delay, and propagation delay

 

- Early Data Communication : PC-> ISDN -> ADSL -> VDSL

 

- Multiplexing

  1. Multiplexing : n logical channel over one physical link

  ex1) link에 x bps channel n 개, time slot이 s bit

 

  - transmission rate : x * n bps

  - frame size : n * s bit

  - frame rate : s/x frame/sec

 

- Soft Switching

  1. Circuit switching은 call set-up 기능과 signal switching 기능이 integrated 되어 회사의 proprietary HW에서 구현된다.

  2. Softswitch는 둘을 분리하여 VoIP와 같이 다양한 smart-SW 구현이 가능하다.

 

 

- Packet Switching

- why packet?

  1. Efficient error recovery

  2. E2E latency can be reduced due to pipelining

  3. High link efficiency

 

- 특징

  1. Circuit switching은 Data delivery 중에 propagation delay만 발생하는 반면, Packet switching은 propagation delay, processing, queuing, transmission delay가 발생한다.

  2. Packet switching은 다양한 data rate를 갖는 end host들 간의 통신 가능

  3. 가입자들에게 우선 순위 부여 가능

  4. Store the packet in an input buffer of a router

  5. Look up FIB table and find output port by searching the match to IP(DPS) or VCID(VCPS)

  6. Processing - Q - Transmission - Propagation

 

- Virtual Circuit Packet Switching

  1. VCPS 를 이용한 통신에서 Call set up이 일어난 다음 전송되는 packet들은 라우티 없이 전달된다.

  2. Call set up 중에 중간 노드의 버퍼에서 Call request message가 Congestion이 있을 수 있다. 이로 인해 중간 노드에서 Drop되면 Call blocking이 일어나 통신이 시작될 수 없다.

  3. VCPS를 구현한 WAN을 지날 때 설정된 Path에 포함된 라우터 중 한 개가 고장나면 연결이 끊긴다.

  4. VCID를 Router가 할당할 수 없다면 Call blocking

  5. 한 station에서 여러 개의 Call set up이 발생할 수 있다.

  6. 전송되는 중에는 Destination의 IP 주소를 확인할 필요가 없다.

 

- VCPS Operation

  1. By routing at intermediate NW nodes, in-order delivery

  2. By allocation VCID over each link in the path, which is included in L2 header during data transfer

  3. Without considering link BW availability unlike CS = Packets are buffered during delivery

  4. E2E path is not changed during data transfer due to congestion or NW topology changes = less flexible than DPS

  5. Call blocking may occur because no more VCID available or call request/accept Msg may be dropped

  6. Less processing delay than DPS since no routing decision is required during packet delivery

  7. Link나 Router가 고장나면 처음 Call set up부터 다시 시작한다. 둘 사이의 통신이 일시 중단된다.

 

- VCPS Applications

  1. ATM과 FR 모두 MSG를 패킷으로 나눠 전송하며, 패킷은 전송 중 버퍼에서 지연을 겪을 수 있으므로 Packet switching에 속한다.

  2. FR보다 ATM이 더 고속인 이유 : ATM 스위치가 처리하는 패킷이 고정된 크기이고 HW로 구현이 가능하기 때문이다.

  3. FR이 ATM보다 Frame size가 더 크다 = Frame이 더 적게 생성된다.

 

- Datagram Packet Switching

  1. Each packet is treated independently with no reference to previous packets = stateless router

  2. Each packet is individually routed at each router

  3. Packets may arrive out of order

  4. TCP가 Re-ordering해서 Packet 정비