오류제어, 흐름제어, 혼잡제어

네트워크 프로토콜 설계 개념

• 네트워크 프로토콜 설계시 주소표현과 데이터 전달방식을 결정하고 신뢰성을 위해 오류제어와 흐름제어 기능 추가

오류제어 개념 및 기법

오류제어 개념

• 부가정보를 추가하여 데이터 전송 중 발생하는 오류를 검출하여 재전송요구(BEC)하거나, 수신 측에서 직접 수정(FEC)하는 매커니즘
• 데이터 무결성, 신뢰성

오류제어 기법

구분	기법	내용
오류 검출	패리티 검사	짝수, 홀수 패티리 추가로 오류 검출
	체크섬	데이터 블록 합을 계산해서 오류 검출
	CRC	데이터 블록을 다항식으로 나눈 나머지 추가
FEC	블록부호	일정 크기 데이터 블록에 중복 비트 추가
	길쌈부호	연속적 데이터 흐름에 중복 비트 추가
BEC	ARQ	오류 발생시 송신 측에 재요청
	Hybrid ARQ	FEC + ARQ, 일부 오류 수정 후 불가시 재요청

흐름제어 개념 및 기법

흐름제어 개념

• 송신자, 수신자 간 데이터 전송속도를 조절하여 수신자가 처리 가능한 범위를 넘은 전송을 방지하는 기법
• 데이터 손실 최소화, 수신 버퍼 오버플로우 방지, 혼잡 완화

흐름제어 기법

구분	내용	비고
Stop & Wait	송신측은 데이터 패킷을 하나씩 전송, 수신측의 ACK 응답 대기	낮은 효율, 같은 구현
Sliding Window	여러 개의 패킷 연속 전송, 수신측의 ACK 수신 확인 후 윈도우 조절	효율적, 범용적
Rate-based Flow Control	송신측은 수신측의 피드백 정보를 기반으로 데이터 전송속도 조절	혼잡제어 같이 사용

혼잡제어 개념 및 매커니즘

혼잡제어 개념

• 데이터 전송 중에 네트워크 혼잡을 방지하고 효율적으로 데이터 패킷을 전달하기 위한 메커니즘

혼잡제어 매커니즘

구분	내용	비고
1. Slow Start	새로운 연결 또는 타임아웃 후 시작 혼잡 윈도우를 작게 시작해 지수적으로 증가	초기 네트워크 상태 탐색
2. Congestion avoidance	네트워크 혼잡을 예방하는 단계 AIMD 알고리즘 사용 혼잡 윈도우 크기를 조절	혼잡시 Threshold 감소
3. Fast Recovery	패킷 손실 시 혼잡 윈도우를 반으로 줄이고 전송 지속	손실 후에도 데이터 전송 계속
4. Fast Transmit	중복된 ACK 3개 이상 수신 시 손실된 패킷 즉시 재전송 타임아웃 없이 손실 처리	전송 효율 증가

데이터 전송방식 개념 및 기법

데이터 전송방식 개념

• 데이터가 송수신측 사이에서 어떻게 전달할지를 구현하는 방법

데이터 전송 기법

구분	내용	비고
Simplex	단방향 아이디 전송	TV, 라디오
Half-Duplex	양방향 전송이나 한 순간에는 한 방향만 가능	무전기
Full-Duplex	동시에 양방향 전송 가능	전화, 화상통화