[ch4] 1. overview of network-layer

Network Layer

• 송신자로부터 수신자에게까지 segment를 보냄
• 송신자는 segment에 src ip, dst ip 등을 추가시켜서 datagram으로 캡슐화함
• 수신자는 datagram에서 헤더를 떼고 transport layer로 전달함
• network layer protocol은 모든 호스트 / 라우터에 존재함
• 라우터는 라우터를 통과하는 모든 ip datagram의 헤더 필드를 관찰함

 

Two key network-layer functions

• Network-layer functions
  • forwarding: 라우터에서 packet을 input link interface에서 적절한 output link interface로 옮기는 것
    • data plane
    • 주로 HW에서 구현되며 시간 단위는 nanosecond
    • forwarding table를 사용함
    • packet은 drop되거나 복제될 수 있음
  • routing: src로부터 dst까지 packet이 가야하는 route 결정
    • control plane
    • network-wide process: 모든 라우터들이 협력해야함
    • routing algorithm: 다익스트라, 벨만포드, ...
    • 주로 SW에서 구현

Data Plane	Control Plane
local, per-router function router의 input port에 도착한 데이터그램이 router의 output port에 forward되어야 하는지 결정함 forwarding function forwarding table 사용	network-wide logic 데이터그램이 src host에서 dst까지 가려면 라우터들 사이에서 어떻게 라우팅되어야 하는지 결정함 forwarding table을 만듦 두 가지 타입의 control-plane이 존재함 1. 라우터에서 구현되는 전통적인 routing algorithms 2. software-defined networking(SDN): routing 알고리즘이 remote control에서 돌아감

 

Per-router control plane

• 전통적인 routing algorithm
• 라우팅 알고리즘은 router 내의 forwarding table를 만듦.
• ppt의 예시에서 routing algorithm은 모든 라우터에서 돌아가고 있고, fowarding과 routing function 모두 라우터 내에 존재함. forwarding table를 얻기 위해 라우터 내의 라우팅 알고리즘 함수는 다른 라우터들의 라우팅 알고리즘 함수와 communicate함
• 어떻게 communicate함?
  • 라우팅 프로토콜에 따라 라우팅 정보를 포함한 라우팅 메시지를 교환함

 

Network Service Model

• Q. 송신자가 수신자에게 데이터그램을 전송하는 "channel"의 서비스모델?
  • 예시1. 하나의 데이터그램에 대한 서비스
    • guaranteed delivery
  • 예시2. a flow of datagram에 대한 서비스
    • in-order datagram delivery
    • guaranteed minimum bandwidth to flow
    • ...
  • 근데 IP는 best effort service라서 위에 언급한 예시 같은 서비스 제공안함
  • ATM도 있는데 잘 안씀