네트워크 보안 3주차 정리 - 3 (OSI 7 계층 - 데이터 링크 계층)

OSI 계층 모델 - 데이터 링크 계층의 오류/흐름 제어

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ARQ

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종류

- 정지 대기(Stop-and-Wait) ARQ

- 연속적(Continuous) ARQ
• Go-Back N ARQ
• 선택적(Selective) ARQ

- 적응적(Adaptive) ARQ

 

정지 대기(Stop-and-Wait) ARQ

- 송신 측은 프레임 1개를 전송 후 수신 성공을 확인하면 다음 프레임을 전송하는 방식

- 수신이 실패하면 직전 프레임을 다시 보냄
• 실패의 확인은 NAK(Negative AcKnowledgement) 수신 또는 ACK(ACKnowledgement) 타임아웃(timeout)으로 판단

 

- Timeout은 일반적으로 RTT(Round Trip Time) X 1.5
- 오버헤드(Overhead)가 큼
- IBM의 BASIC(BSC) 기법에서 주로 사용

연속적(Continuous) ARQ 

정지 대기 ARQ 방식의 단점을 해결하기 위해 데이터 블록을 연속으로 보냄

 

방식: Go-Back N ARQ, 선택적(Selective) ARQ
 

Go-Back N ARQ

• 송신 측은 프레임을 연속해서 송신
• 수신 측은 오류 발생 시 해당 프레임에 대한 NAK를 회신
• NAK를 수신한 송신 측은 오류가 발생한 프레임 번호부터 나머지 프레임까지 계속 송신

선택적(Selective) ARQ

• Go-Back N ARQ 방식을 개선
• 송신 측은 프레임을 연속해서 송신
• 수신 측은 오류 발생 시 해당 프레임에 대한 NAK를 회신
• NAK를 수신한 송신 측은 오류가 발생한 프레임만 재전송

적응적(Adaptive) ARQ

- 전송 효율을 극대화하기 위해 전송할 데이터 블록의 길이를 가변
- 송신 측은 NAK의 주기를 분석하여 오류 발생률을 판단
- 오류 발생률이 낮으면 긴 프레임을, 높으면 짧은 프레임을 전송
- 구현이 복잡 = 가격이 비쌈

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흐름 제어(Flow Control)

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대표적 종류

정지 대기(Stop and Wait)
• 역방향 오류 정정(BEC: Backward Error Correction)을 위한 로직과 흐름 제어를 위해 사용

 

Xon/Xoff
• 소프트웨어적 흐름 제어
– 하드웨어적 : RTS/CTS(Ready to Send/Clear to Send)
• XON : 데이터 중단 해제 및 재개 
• XOFF : 데이터 통신 중단

 

Sliding Window
• 기존 ARQ 방식을 기반(Go-Back N, Selective Repeat ARQ)
• 송신 측은 지정된 윈도 크기만큼 프레임들을 연속해서 전송하는 방식
• 송신데이터의 오류 및 소실 등을 모니터링하여 윈도의 크기를 가변

Xon/Xoff 동작 예

- 소프트웨어적인 처리
- 소프트웨어적으로 버퍼를 모니터링

RTS/CTS 동작 예

- 하드웨어적인 처리
- 하드웨어상의 버퍼를 모니터링