4.1 Overview of Network layer

4장 목표 : forwarding 하기 위해 router가 어떻게 동작 하는지 볼 것!!

 

• data plane forwarding

: end user가 보낸 data를 forwarding( app. data at host)

• control plane routing

: router가 운용하는 engineer가 사용하는 msgs.

  router에는 router engineer들이 사용하는 4,5계층이 존재.(end user가 사용 X)

  TCP,UDP를 사용.

 

Network layer

• network layer protocols in every host & router

host에도 있고, NW router에도 있지만 기능이 다르다.

host는 forwarding만(Data Plane), router는 Data Plane + Control Plane

• delivers segment from sending to receiving host

router의 핵심. Core Network는 빨리 deliver 하는 게 목적이라 복잡한 일은 그 윗단에서 end host가 처리하도록 함(ex. DNS resolution을 host가)

Network layer의 핵심은 host-to-host delivery

• on seding host : encapsulates segments(L4) into datagrams
• on intermediate routers : forwards datagram(user data in end host), router examines header fields in all IP datagrams(패킷 단위로 delivery 되기 때문에 각 패킷에 있는 헤더를 다 보고 forwarding)
• on receiving host : decapsulates datagram into segments

NW layer impliments the host-to-host communication service.

 

NW layer is the most complex layers in the protocol stack.

Two interacting parts

1. Data Plane

<forwarding>

• local, per-router function
• 한 라우터의 input port에 있는 ingress buffer에서 output port에 있는 output buffer로 이동
• forwarding function

2. Control Plane

<routing>

• network-wide logic
• 여러 개의 router들을 거쳐 가야 하는 nation wide view
• 라우터들이 메시지를 주고 받으며 source부터 dest까지의 end-to-end path를 결정
• two control-plane approaches 

1) traditional routing algorithms : destination IP address based forwarding

2) software-defined networking(SDN) : generalized forwarding

Control Plane : The Traditional Approach

Routing algorithms determine values in forwarding tables.

같은 machine 안에 control plane과 data plane이 모두 있다는 것을 나타낸 그림

 

control plane은 모든 라우터에 다 들어있다. 라우터들끼리 메시지를 주고 받으며 FIB로 내려보냄.

 

forwarding은 destination ip 주소만 보고 forwarding

 → Destination-based forwarding(traditional)

Control Plane : The SDN Approach

A remote controller determines and distributes values in forwarding tables : Sofrware-defined networking(SDN)

control plane과 data plane이 분리되어 있음

 

user의 data가 지나가는 data plane들은 physically 모여 있음.

 

control plane은 remote하게 멀리서 제어(한 라우터에 있지 x)

 

control plane이 data plane을 제어하고, data plane은 forwarding만 해줌

→ generallized forwarding