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데이터 평면과 제어 평면의 역할  • 데이터 평면(Data Plane): 패킷이 네트워크를 통해 전달되는 동안 “포워딩” 작업을 수행하는 구간. • 제어 평면(Control Plane): 어떤 경로를 따라 패킷을 전달할지를 결정하는 작업. 주요 개념 요약: • 포워딩 테이블: 라우터 내부의 데이터 평면에서 사용되는 테이블로, 특정 목적지로 가는 패킷을 어디로 전달해야 할지 지정합니다. • 플로우 테이블: 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 환경에서 패킷의 행동을 정의하는 일반화된 테이블입니다. 제어 방식  1. 라우터 단위 제어 (Per-router Control) • 라우팅 알고리즘이 각 라우터마다 독립적으로 실행됩니다. • 라우터는 서로 통신하여 최적 경로를 계산하고 포워딩 테이블을 작성합니다. • 예..

SECTION 4.1 R1: 네트워크 계층에서 사용되는 용어는 무엇인가?  • Transport 계층: 데이터를 전송할 때 segment(세그먼트)라는 단위로 처리합니다. • Link 계층: 데이터는 frame(프레임)이라는 단위로 처리됩니다. • Network 계층: 데이터를 packet(패킷) 또는 datagram(데이터그램)이라 부릅니다. Router와 Link-layer Switch의 차이점: • Router: 네트워크 계층(Layer 3) 장비로 IP 주소를 사용하여 데이터 전송 경로를 결정합니다. • Link-layer Switch: 데이터 링크 계층(Layer 2) 장비로 MAC 주소를 사용하여 데이터를 전송합니다. R2: 데이터 평면과 제어 평면의 주요 기능은 무엇인가?  • 데이터 평면(..

1. Middleboxes란 무엇인가? Middlebox의 정의 (RFC 3234): • “소스 호스트와 목적지 호스트 간의 데이터 경로에서 IP 라우터의 표준 기능 외의 작업을 수행하는 중간 장치.” Middlebox의 주요 역할 Middlebox는 다음과 같은 세 가지 주요 서비스를 제공한다: 1. NAT (Network Address Translation): • IP 주소와 포트 번호를 변환하여 네트워크 주소를 보호하고, 주소 부족 문제를 해결. 2. 보안 서비스: • 방화벽(Firewall): 패킷 필터링, 특정 트래픽 차단. • IDS (Intrusion Detection System): 의심스러운 패킷 탐지 및 알림. 3. 성능 향상: • 캐싱: 콘텐츠를 네트워크 가장자리에서 저장하여 응답 시..

1. Generalized Forwarding: Match-Plus-Action 전통적 포워딩 방식의 한계  • 이전 섹션에서 논의한 Destination-Based Forwarding은 목적지 IP 주소를 기반으로 포워딩하는 단순한 방식이었다. • Generalized Forwarding은 더 많은 헤더 필드(예: MAC 주소, TCP/UDP 포트 번호 등)를 매칭하고, 다양한 Action(전송, 드롭, 리다이렉션 등)을 수행할 수 있다. Match-Plus-Action Paradigm  • Match: • 헤더 필드(예: 소스 MAC, 목적지 IP 등)와 일치하는 규칙을 찾는다. • Action: • 규칙이 매칭되면 수행할 작업을 지정한다. • 예: 특정 포트로 패킷 전달, 패킷을 삭제, 헤더 값 수..

이 섹션에서는 인터넷의 기본 네트워크 계층 프로토콜인 **IP(Internet Protocol)**에 대해 다룬다. IP는 인터넷에서 데이터그램을 전달하는 데 핵심적인 역할을 하며, 현재 널리 사용되는 두 가지 버전인 IPv4와 IPv6를 중심으로 설명이 진행된다. 4.3.1 IPv4 데이터그램 포맷 IPv4는 오늘날 인터넷에서 가장 널리 사용되는 IP 프로토콜의 버전이다. IPv4 데이터그램은 네트워크 계층에서 사용되는 기본 단위로, **헤더(Header)**와 **데이터(Data)**로 구성된다.여기서 헤더는 데이터그램의 처리를 위해 필요한 제어 정보를 포함하고 있다. IPv4 데이터그램 포맷(그림 4.17)그림 4.17은 IPv4 데이터그램의 포맷을 나타낸다. 각 필드의 크기와 역할은 다음과 같다:..

라우터는 네트워크 계층에서 데이터그램을 입력 링크에서 받아 적절한 출력 링크로 전달하는 역할을 한다.이 과정에서 라우터의 내부 구조는 크게 네 가지 구성 요소로 나뉜다. 그림 4.4: 라우터 아키텍처그림 4.4는 라우터의 주요 구성 요소를 보여준다. 라우터는 다음 네 가지 주요 컴포넌트로 구성된다. 1. 입력 포트(Input Port): • 데이터그램이 라우터로 들어오는 링크의 종단점 역할을 한다. • 기능: • 물리 계층의 신호를 처리하고, 데이터 링크 계층에서 프레임을 디캡슐화(decapsulation)하여 네트워크 계층 데이터그램을 추출한다. • 데이터그램의 헤더 정보를 사용해 포워딩 테이블을 조회하고, 해당 데이터그램이 나가야 할 출력 포트를 결정한다. 2. 스위칭 패브릭(Switching Fab..

네트워크 계층은 인터넷 통신에서 중요한 역할을 한다.책에서는 이를 간단히 **H1(보내는 호스트)**와 H2(받는 호스트) 사이에 라우터가 여러 개 존재하는 네트워크의 관점에서 설명하고 있다. H1이 H2로 데이터를 보낼 때 네트워크 계층은 아래와 같은 역할을 한다.  1. H1의 역할: • **세그먼트(Segment)**를 상위 계층(전송 계층)에서 받아온다. • 이 세그먼트를 **데이터그램(Datagram)**이라는 형태로 캡슐화한다. • 캡슐화된 데이터그램을 가장 가까운 라우터(예: R1)로 보낸다.  2. 라우터(R1, R2, …): • 라우터는 각 포트의 입력 링크로 들어온 데이터그램을 출력 링크로 전달한다.이 과정을 **포워딩(Forwarding)**이라고 한다. • 또한, 여러 라우터가 데이..

3.6.1 The Causes and the Costs of Congestion  네트워크 혼잡(congestion)은 데이터를 보내는 송신자가 많아지며 네트워크 용량을 초과할 때 발생한다.이로 인해 패킷 손실, 지연 증가, 네트워크 성능 저하가 나타난다. 혼잡 문제를 해결하려면 혼잡의 원인과 그로 인한 비용을 이해해야 한다. 혼잡의 원인과 결과를 이해하기 위한 3가지 시나리오 Scenario 1: Two Senders, a Router with Infinite Buffers  • 환경: Host A와 Host B가 동일한 라우터와 단일 홉 링크를 공유한다. 라우터의 버퍼는 무한하다고 가정한다. • 상황 설명: • 두 호스트가 동일한 전송률()로 데이터를 전송하며, 공유 링크의 용량은 이다. • 링크 용..

3.5.1 The TCP Connection TCP 연결: 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 기반 TCP(Transmission Control Protocol)는 인터넷의 핵심적인 전송 계층 프로토콜로, 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다.TCP는 “연결 지향적(connection-oriented)“이라는 특징을 가지며, 데이터 전송 전에 두 프로세스가 서로 연결을 설정해야 한다.이 연결 과정에서 데이터의 전송 및 수신을 위한 여러 상태 변수들이 설정된다. 1. 연결 지향적 (Connection-Oriented)의 의미 TCP가 연결 지향적이라는 것은, 데이터를 주고받기 전에 두 애플리케이션 프로세스가 반드시 **“핸드셰이크(handshake)”**를 통해 서로를 확인하고 연결을 설정해야 한다는 뜻이다.이..

1.3 The Network Core1.3.1 Packet Switching- 메세지를 목적지로 보내기 위해, source에서는 긴 메세지를 packet이라 불리우는 작은 데이터 조각으로 나눈다. - 메세지가 전달되면서 각 패킷은 communication link 와 packet switch를 통해 이동한다.  주요 패킷 스위치 유형 -> router , link-layer switch - 패킷은 각 링크의 최대 속도로 전송된다. - 패킷의 크기와 링크에 따라 전송 시간이 결정된다. ex) 크기 Lbit, 속도 Rbit/sec -> 전송속도 == L/R sec  Store-and-Forward Transmission대부분의 packet switch는 링크를 입력할 때 store-and-forward tr..