[Network Basic] 흐름제어, 오류제어

1. 흐름 제어(Flow Control)  

• 송신측과 수신측간에 데이터의 처리속도의 차이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법 
  • ex) X-ON/OFF, Sliding Window 

  

(1) X-ON/OFF 

먼저 송신측은 임의 크기의 데이터 송신을 시작하고 수신측에서는 그 데이터를 받아 처리를 하다가 자신이 가지고 있는 버퍼에 어느 정도 데이터가 차면 송신측으로 X-OFF 신호를 보내게 된다. 송신측은 수신측의 X-OFF 신호를 받으면 즉시 송신을 중지하고 대기 한다. 

또한, 수신측에서 어느 정도 데이터를 처리하여 버퍼에 데이터 저장공간이 생기면 다시 송신측에 X-ON 신호를 보내고 X-ON 신호를 받은 송신측은 즉시 나머지 송신을 재개하는 방법으로 보통 모뎀과 같은 비동기방식의 통신에 사용된다. 

  

X-ON/OFF

 (2) Sliding window(슬라이딩 윈도우) 

• 데이터 전송의 효율성과 안정성까지 책임지는 방법 
• 송신측에서는 송신할 때 전송하는 데이터를 윈도우라는 개념을 사용하며, 수신측에서는 수신한 데이터에 대해서 ACK 라는 데이터를 송신측으로 보낸다. 
• 슬라이딩 윈도우를 사용하기 위해서는 순서번호(Sequence Number)와 윈도우 크기(Window Size)를 사용한다. 

송신측은 데이터를 송신할 때 자신의 윈도우 크기만큼 데이터를 전송하게 되고 수신측에서는 처리한 데이터에 한해서만 ACK를 송신측으로 송신한다. 송신측에서 자신이 전송한 데이터에 모든 ACK가 수신되면 윈도우 크기를 1개 증가시키고 수신측은 수신된 데이터 처리가 완료되면 ACK를 송신 측으로 보내고 윈도우 크기를 1개 증가 시킨다.  

윈도우 크기는 최초의 통신에서 크기가 정해지며 송신측은 데이터를 한번 전송할 때마다 윈도우 크기를 한 개씩 감소시키고,  ACK를 수신할 때마다 윈도우 크기를 한 개씩 증가시킨다.  

  

Sliding Window  

 

2. Error Control(오류 제어) 

• 전송도중 발생하는 오류(감쇠현상(Attenuation), 지연 왜곡(Delay Distortion),잡음(Noise), 에코(Echo), 지터(Jitter))에 대한 검출과 정정 과정 
• 오류 검출(Error Detection), 오류 정정(Error Correction)으로 나뉨 
  • ex) 패리티 비트(Parity Bit Check), CRC(Cyclic Redundancy Check) 

  

(1) 전송 오류 

• 전송열화 현상(Impairment) : 전송된 신호가 전송매체를 통해서 전송되는 과정에서 여러 가지 영향에 의해 송신된 신호와는 다르게 변형되는 현상 

  

 ① 감쇠 현상(Attenuation) 

• 전송신호의 세기가 거리가 멀어질수록 점차 약해져 가는 현상 
• 아날로그에는 증폭기(Amplifier), 디지털에는 리피터(Repeater)를 사용해 재생, 증폭시켜 전송 

   

 ② 지연 왜곡(Delay Distortion) 

• 전송매체를 통해 전송되는 신호의 속도의 차이로 인한 심벌 간 간섭현상 
• 지연왜곡 정도에 따라 전송 매체 간 최대 전송속도를 결정하는 주된 요인 

  

 ③ 잡음(Noise) 

• 데이터전송 도중에 원래의 전송신호에 다른 불필요한 신호가 더해져 데이터에 손상을 주는 현상 

  

• 열잡음 : 저항으로 인하여 신호가 전달되면서 열을 발생시키는 것 
• 상호 변조 잡음 : 하나의 동일한 전송매체를 통해 데이터가 전송, 또는 변조를 거치는 과정에서 생기는 잡음 
• 누화 현상 : 신호의 경로가 비정상적으로 결합을 하거나 비, 또는 습기로 인해 발생하는 현상 
• 충격잡음 : 예측할 수 없는 외부적인 요인(번개,전송기기 결함 등) 

  

 ④ 에코(Echo) 

• 지연 시간이 적으면 큰 영향은 없고, 하이브리드(Hybrid)의 불균형으로 인해 보낸 신호가 다시 돌아오는 현상 

  

 ⑤ 지터(Jitter) 

• 데이터 전송 시 전송 신호의 위상이 일시적으로 일그러지는 현상으로 전기적 신호가 비교적 짧은 순간 동안에 일어나는 변동