프로토콜 설계 요소

프로토콜 설계 요소의 개념

프로토콜 설계 요소는 통신 규약이 신뢰성 있게 데이터를 전달하기 위해 갖춰야 할 기능이다.

쉬운 말로 하면, 프로토콜은 두 기계가 정확히 주고받기 위한 약속이다.

핵심 키워드는 PDU, 오류 제어, 흐름 제어, 순서 제어, 캡슐화다.

PDU 구성과 캡슐화

PDU는 헤더 정보를 담은 PCI와 실제 데이터인 SDU로 구성된다.

각 계층은 상위 계층 데이터에 자신의 헤더를 붙여 아래 계층으로 내려보낸다.

수신 측은 역캡슐화로 헤더를 벗겨 데이터를 위로 올려 보낸다.

설계 요소별 역할

순서, 오류, 흐름 제어는 서로 다른 문제를 막는 기능이다.

오류 제어는 손상되거나 빠진 PDU를 검출하고 재전송으로 복구한다.

흐름 제어는 송신 속도를 수신 측 처리 능력에 맞춰 조절한다.

순서 제어는 순서 번호로 중복을 제거하고 원래 순서를 재구성한다.

슬라이딩 윈도우 처리율

슬라이딩 윈도우의 처리율은 윈도우 크기와 프레임 크기를 곱하고 왕복 지연으로 나눈다.

예를 들어 윈도우 4프레임, 프레임 1,000바이트, 왕복 지연 100ms인 링크를 가정한다.

계산하면 40,000B/s, 즉 40kB/s이며 320kbps와 같다.

같은 조건의 정지-대기 방식은 10kB/s라서 윈도우 방식이 4배 효율이다.

직접 구해 보자.

데이터 전달 방식

데이터 전달 방식은 회선 교환, 패킷 교환, 메시지 교환으로 나눠 비교한다.

회선 교환과 가상 회선은 연결형이고, 데이터그램과 메시지 교환은 비연결형이다.

가상 회선은 연결을 먼저 설정하므로 비연결형으로 쓰면 틀린다.

데이터그램은 연결 설정이 없어 지연이 가변이고 순서 보장이 없다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚고 넘어간다.

오류 제어와 흐름 제어는 목적과 메커니즘을 분리해 써야 한다.

정지-대기는 프레임마다 응답을 기다리므로 윈도우 크기가 1인 경우다.

TCP 답안에는 ARQ, 슬라이딩 윈도우, 혼잡 제어를 각각 대응시킨다.

정리

두 번째 문제의 정답은 1이다. 정지-대기는 윈도우 크기가 1인 경우다.

정리하면 설계 요소는 응용의 요구 조건에 맞춰 조합해 쓴다.

음성 통화는 FEC와 비연결형을, 파일 전송은 연결형과 선택적 재전송을 고려한다.