CC   Congestion Control   혼잡 (Congestion), 혼잡 제어

(2022-03-20)

폭주 제어, 체증 제어


1. 혼잡 (Congestion)

  ㅇ 혼잡은 대기 (Waiting) / 큐잉 (Queuing)를 포함하는 어떠한 곳에서도 발생 가능함
     - 네트워크 내 대기하는 패킷 수가 네트워크 처리 용량을 초과하는 등
        . 例로써, 많은 패킷이 하나의 링크를 사용하기 위하여 경쟁하며,
        . 결국 포화상태에 이르며 패킷의 전달이 취소되는 등의 현상

  ㅇ 혼잡과 관련된 두가지 주요 척도 : 지연 (Delay), 처리능력 (Throughput/Bandwidth)


2. 혼잡 제어 (Congestion Control)네트워크 내 대기하는 패킷 수를 줄여, 혼잡을 미연에 방지하거나 제어하는 기법
     - 주로, 송신측 전송률제어(억제)하는 방법을 많이 씀

  ㅇ 혼잡제어를 담당하는 통신계층
     - 네트워크계층전송계층 모두 관여 가능
     - 데이터링크계층흐름제어,오류제어 등에 민감하지만 혼잡제어에는 거의 관여 않함


3. 혼잡제어 방식의 구분

  ㅇ 단순한 처리방식 구분
     - 발신자 송신률 낮춤
     - 능력 초과 수신 데이터 폐기
 
  ㅇ 주요 해결방식에 따른 구분
     - 네트워크 자원을 늘리는 방식
     - 네트워크 부하를 줄이는 방식
 
  ㅇ 라우터 중심이냐 호스트 중심이냐에 따른 구분
     - 호스트 중심의 혼잡제어 (종단간 혼잡제어)
        . TCP 에서 사용하는 `종단간 혼잡제어` 등               ☞ TCP 혼잡제어 참조
           .. 네트워크 혼잡 상황에 따라 송신율(전송률)을 조절
     - 라우터 중심의 혼잡제어 (네트워크 지원 혼잡제어)
        . 네트워크 내의 라우터에서 행해지는 `큐잉스케쥴링 알고리즘` 
        . 또는, 라우터에서 송신지에게 혼잡을 알리는 직접 피드백 사용 등

  ㅇ 예약 기반이냐 피드백 기반이냐에 따른 구분
     - 예약 기반의 혼잡제어   : 네트워크 측에다가 자원을 미리 예약하는 방식
        . RSVP 등
     - 피드백 기반의 혼잡제어 : 네트워크 측에서 보내는 피드백 정보에 따라 속도조절
        . Backpressure 기법 : 역방향으로 상위 노드들에게 차례로 혼잡 사실을 알려줌
           .. 例) X.25 등
        . 초크 패킷 : 혼잡 사실을 근원지에게 알리는 제어용 패킷
           .. 例) ICMP Source Quench4. 적극적인 혼잡제어 => 혼잡관리 (인터넷 트래픽 관리)큐잉 정책(Queuing Policy)/스케쥴링 기법   : FIFO, FQ, PQ, CQ, WFQ 등
  ㅇ 트래픽 쉐이핑 (Traffic Shaping)           : Leaky Bucket 방식, Token Bucket 방식 등
  ㅇ 사전 패킷 폐기 (Proactive Packet Discard) : RED, WRED



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