[네트워크] 데이터그램, 가상회선

Connection-oriented vs Connectionless

용어 정리

• Connection-oriented (연결 지향형): 데이터를 보내기 전에 연결을 먼저 설정해야 함 (예: 전화)
• Connectionless (비연결형): 연결 없이 바로 데이터를 보냄 (예: 우편)

 

Datagram 네트워크 = Connectionless

• 예시: 우리가 흔히 사용하는 인터넷(IP)의 방식
• 특징:
  • 연결 설정 없이 바로 패킷 전송.
  • 패킷마다 목적지 주소가 들어 있어, 각각 독립적으로 라우팅됨.
  • 라우터는 이전 패킷 정보를 기억하지 않음 → 단순하지만 신뢰성은 보장 안 됨.

 

Virtual Circuit (VC) 네트워크 = Connection-oriented

• 예시: ATM, Frame Relay, X.25 등.
• 특징:
  • 통신 전에 경로를 먼저 설정(call setup)해야 함
  • 이후 패킷은 VC 식별자만 가지고 전송됨 → 효율적.
  • 라우터가 연결 상태를 저장함 → 안정적인 전송 가능.
  • 자원 예약 가능 → 성능 예측이 쉬움.

 

비교: 네트워크 vs 전송 계층

구분	네트워크 계층	전송 계층
통신 대상	호스트 간	프로세스 간
선택 가능성	없음 (IP만 있음)	있음 (TCP/UDP)
구현 위치	라우터 + 종단 시스템	종단 시스템에서만

 

VC 방식

• 라우터는 VC 번호별 테이블을 갖고 있어서 다음 경로를 바로 알 수 있다.
• 전화처럼 시그널링 프로토콜로 연결을 설정/해제한다.
• 통신 과정은 다음과 같다.

1. 통화 요청
2. 상대가 수락
3. 연결 완료
4. 데이터 전송
5. 통화 종료

 

Datagram 방식

• 라우터는 그때그때 IP 주소를 보고 목적지를 결정한다.
• 모든 패킷이 독립적으로 동작함.
• 라우터는 상태를 기억하지 않음 → 더 단순함.

 

예: Forwarding Table (주소 범위 기반)

주소 범위	인터페이스
11001000 00010111 00010000~00010111	0번
11001000 00010111 00011000~00011000	1번
기타	3번

 

 

Longest Prefix Matching (가장 긴 접두사 일치)

• 여러 주소 범위와 맞으면 가장 자세히 일치하는 항목을 선택!
• 예: 11001000 00010111 00011000 10101010이라는 주소가 여러 범위와 일치하더라도, 두 번째 항목(더 구체적)과 매칭되어 해당 인터페이스로 전송.

더 자세히...

데이터그램 네트워크(IP 기반)에서는 패킷이 올 때마다

1. 목적지 IP 주소를 보고
2. Forwarding Table(전달 테이블)을 검색해서
3. 어느 출력 인터페이스로 보낼지 결정해야 한다.

그런데 목적지 주소가 여러 항목과 겹칠 수도 있다.

Forwarding Table은 보통 “주소 범위” 또는 “접두사(prefix)” 단위로 구성되어 있다.

접두사 (Prefix)	인터페이스
192.168.0.0/16	1번
192.168.1.0/24	2번

 

이때 만약 도착한 패킷의 목적지 주소가 192.168.1.42라면, 두 접두사 모두와 일치한다.

• 192.168.0.0/16 : 상위 16비트 일치 (느슨한 일치)
• 192.168.1.0/24 : 상위 24비트 일치 (더 구체적!)

이럴 때 가장 긴 접두사(LPM)를 선택한다.

여러 항목과 일치할 경우 가장 길게 일치하는(가장 구체적인) 접두사를 선택하는 것 → 이게 바로 Longest Prefix Matching이다.

 

데이터그램 vs 가상 회선

항목	데이터그램 네트워크 (IP)	가상 회선 네트워크 (ATM 등)
출발	컴퓨터 통신에서 유래	전화 시스템에서 유래
시간 요구사항	유연함 (지연 OK)	엄격 (지연 불가)
링크 환경	다양한 특성, QoS 어렵	통제 환경, QoS 보장
종단 시스템	똑똑한 컴퓨터가 책임	단순한 기기, 네트워크가 책임
네트워크 내부	단순함	복잡함 (상태 기억)
서비스 보장	없음 (Best-effort)	있음 (QoS, 예약)