[네트워크] Data plane과 Control plane

이번에 네트워크 시험을 뒤에서 세는 게 더 빠르단 것에 진심으로 상처받고

기말에는 잘보겠다는 마음으로 미리 공부해볼 것이다….

시작….

Network layer역할

통신계층부터 생각해보자

통신계층은 e2e host delivering 방식으로 segments를 도착 지점으로 보낸다.

 

어떻게 그 과정이 이어질까?

통신계층은 그 아래 계층인 네트워크 계층에 ‘도착점으로 보내줘!’라는 요청을 보낸다.

그럼 요청은 받은 네트워크 계층은 어떠한 징검다리를 통해 해당 내용을 보내주면서 최종적으로 해당 요청을 수행하게 된다.

 

우선 용어 정리를 통해 어떤 것이 어떤 역할을 하는 지에 대해 알아보자!!

 

첫째로 네트워크 계층이 제공하는 서비스이다.

크게 sender와 receiver의 역할이 나뉜다.

• sender : segments를 한차례 감싸 datagram으로 만들어 link계층으로 넘긴다.
• receiver : segments를 transport layer protocol로 전달한다.

두번째로 네트워크 계층 프로토콜의 역할이다.

해당프로토콜은 모든 인터넷 디바이스에 있는데, host와 router로 나뉜다.

 

여기서 router는 길찾기 역할을 해주는 것이고, 길찾기에는 두가지로 절차(?)가 있다.

• forwarding : packet(datagram)을 input 링크에서 적절한 라우터의 output 링크로 보내주는 것
• routing : packet이 어느 source host에서 destination host로 가는지 경로 자체를 결정해주는 것

앞서 말한 징검다리를 건너는 과정이 이와 같은 방식으로 진행되는 것이다!!

비유하자면 routing은 경로 자체를 지정해주는 것이고, forwarding은 교차로를 만났을 때 어느 방향으로 틀지 결정해주는 것이다.

Data plane, Control plane

네트워크 계층은 뭐 단순히 Data plane 과 Control plane으로 나뉜다고 생각하면 된다.

Data plane

forwarding이 일어나는 영역이라 생각하면 된다.

라우터가 독자적으로 일을 수행하고,

패킷의 헤더필드에 있는 정보를 통해 어느 라우터의 output link로 가는 지를 결정한다.

Control plane

routing이 일어나는 영역이다.

그러니까 local하게 일어나는 게 아니라 network-wide 로직으로 일어나겠다.

다시한번 말하자면 어떻게 datagram(packet)이 전달될 지에 대해 전체적인 것을 결정하는 것이다.

그렇다면, Control plane은 어떻게 이런 길찾기를 제공해줄 수 있을까?

바로.. 어떠한 알고리즘이 있기 때문이다..!!!!

어떻게 Control plane은 routing을 할까?

두 가지 방법이 있다.

#1. traditional routing algorithms (per-router control plane)

이 방식은 control과 data plane이 같은 라우터 안에 존재하고 있다.

그래서 각각의 모든 라우터가 각자 계산해서 길찾기 알고리즘을 만들어야한다..

정말 진부하기 짝이없다.

그래서 잘 쓰이지 않는 방식이다.

#2. SDN(Software-Defined Networking) control plane

이 방식은 Remote Controller Computer(RCC)라는 중앙 장치가 필요하다.

해당 장치는 control plane의 영역의 역할을 수행해준다.

다시말해 RCC가 전체적인 그림을 딱 한번 그려준다는 말이다.

 

그럼, 이걸 각각의 라우터에게 보내줘야겠지?

이 정보를 받는 애는 local control agents(CAs)라고 하고 라우터안에 들어있다.

그럼 이후에 forwarding tables이라는 표(?)형식의 정보를 통해 어떤식으로 forwarding을 할지만 결정해 보내주게 된다.

요약하면, SDN은 두개의 plane이 분리되어 있다 것이다.

 

 

다음에는 서비스 모델과, 라우터에 대해 알아볼 것이다.