데이터 전송의 제어 절차 5단계

본 내용은 " 데이터통신 ) 데이터 전송의 제어 절차 5단계를 순서대로 나열하고 설명하시오. " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.12.12

문서 내 토픽

• 1. 흐름 제어 (Flow Control)

  데이터 전송의 첫 단계로, 송신측이 데이터를 전송하는 속도를 수신측이 처리할 수 있는 속도에 맞춰주는 역할을 한다. 정지-대기(Stop-and-Wait)와 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 두 가지 주요 기술이 사용되며, 슬라이딩 윈도우는 여러 패킷을 연속적으로 보낼 수 있어 전송 효율성이 높다.

• 2. 오류 제어 (Error Control)

  데이터 패킷 전송 과정에서 발생하는 오류를 감지하고 복구하는 절차이다. 패리티 비트, 체크섬, CRC 등의 오류 감지 기법을 사용하여 오류를 식별하고, 오류 보고 메시지를 통해 송신측에 알린 후 재전송을 요청한다. 데이터 통신의 신뢰성을 보장하는 중요한 절차이다.

• 3. 재전송 제어 (Retransmission Control)

  손상되거나 손실된 패킷을 다시 전송하는 역할을 한다. 정지-대기 ARQ, 바로 전송 ARQ(Go-Back-N), 선택적 재전송 ARQ(Selective Repeat) 세 가지 방법이 있으며, 각 방법은 효율성과 복잡도에서 차이가 있다. 네트워크의 신뢰성을 보장하고 데이터 무결성을 유지한다.

• 4. 전송 순서 제어 (Sequencing Control)

  데이터 패킷이 원래의 순서대로 도착하도록 보장하는 절차이다. 송신측에서 각 패킷에 고유한 순서 번호를 부여하고, 수신측에서 이 번호를 확인하여 패킷을 재배열한다. TCP 등에서 중요하게 사용되며 데이터의 완전성을 보장한다.

• 5. 혼잡 제어 (Congestion Control)

  네트워크의 과도한 트래픽을 방지하거나 관리하는 마지막 단계이다. 윈도우 크기 조절, 느린 시작(Slow Start), 혼잡 회피(Congestion Avoidance), 빠른 회복(Fast Recovery) 등의 방법을 사용하여 네트워크 성능을 유지하고 패킷 손실을 최소화한다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 흐름 제어 (Flow Control)

  흐름 제어는 송신자와 수신자 간의 데이터 전송 속도를 조절하는 중요한 메커니즘입니다. 수신자의 버퍼 용량을 초과하지 않도록 송신자의 전송 속도를 제한함으로써 데이터 손실을 방지합니다. 슬라이딩 윈도우 기법과 같은 효율적인 흐름 제어 방식은 네트워크 성능을 크게 향상시킵니다. 현대의 고속 네트워크 환경에서도 여전히 필수적이며, 특히 이기종 장치 간 통신에서 안정적인 데이터 전달을 보장하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

• 2. 오류 제어 (Error Control)

  오류 제어는 네트워크 통신의 신뢰성을 보장하는 필수 요소입니다. 패리티 비트, CRC, 해밍 코드 등의 오류 검출 및 정정 기법을 통해 손상된 데이터를 식별하고 복구할 수 있습니다. 물리적 채널의 노이즈로 인한 비트 오류는 불가피하므로, 강력한 오류 제어 메커니즘이 없으면 데이터 무결성을 보장할 수 없습니다. 다만 오류 제어의 오버헤드와 성능 간의 균형을 맞추는 것이 실무에서 중요한 과제입니다.

• 3. 재전송 제어 (Retransmission Control)

  재전송 제어는 손상되거나 손실된 패킷을 다시 전송하여 신뢰성 있는 통신을 구현합니다. ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기법의 Stop-and-Wait, Go-Back-N, Selective Repeat 등은 각각의 장단점을 가지고 있습니다. 효율적인 재전송 제어는 네트워크 대역폭을 낭비하지 않으면서도 높은 신뢰성을 제공해야 합니다. 타임아웃 설정과 재전송 횟수 제한 등의 파라미터 조정이 성능에 큰 영향을 미치므로 신중한 설계가 필요합니다.

• 4. 전송 순서 제어 (Sequencing Control)

  전송 순서 제어는 수신된 패킷들을 올바른 순서로 재조립하는 중요한 기능입니다. 네트워크에서 패킷들이 서로 다른 경로를 통해 전송될 때 도착 순서가 뒤바뀔 수 있으므로, 시퀀스 번호를 통한 순서 추적이 필수적입니다. 특히 TCP와 같은 신뢰성 있는 프로토콜에서 순서 제어는 데이터 스트림의 무결성을 보장합니다. 효율적인 순서 제어는 버퍼 관리와 함께 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

• 5. 혼잡 제어 (Congestion Control)

  혼잡 제어는 네트워크 전체의 안정성과 공정성을 보장하는 핵심 메커니즘입니다. 송신자가 네트워크 상태를 감지하여 전송 속도를 동적으로 조절함으로써 라우터의 버퍼 오버플로우를 방지합니다. TCP의 AIMD(Additive Increase Multiplicative Decrease) 알고리즘과 같은 혼잡 제어 기법은 네트워크 자원을 효율적으로 활용하면서 공정한 대역폭 분배를 실현합니다. 5G와 같은 새로운 네트워크 환경에서도 혼잡 제어의 중요성은 계속 증대되고 있습니다.