오류제어(Error Control) (네트워크 관리사 2급 필기) (3)

에러 제어(Error Control)

 

1. 에러 제어 개요 

 - 네트워크를 사용해서 데이터를 송신하다 보면 다양한 에러(Error)가 발생하는데요. 
송신과 수신을 하는 프로그램 에러부터 네트워크 케이블 절단, 무선으로 전송 할 때의 
신호 감쇠, 잡음 등등이 많은 형태의 에러가 있습니다. 
에러가 발생하면 우선 에러가 어떻게 발생하였는지 탐지를 해야하고 그 다음에 
에러를 수정하는 과정을 하야합니다. 

먼저, 탐지는 수신자가 제대로 수신 받고 있는지 받는사람이 알려주어야 하며 수신
받은데이터에 에러가 없는지는 보내는 사람과 받는 사람 간의 일정한 약속으로 확인을 해야합니다. 
이런 과정으로 수신 받은 데이터에 에러가 없는지 확인하는 것을 FEC(Forward Error Correction)
이라고 하고 받는사람이 데이터를 수신 받지 못하면 재전송해야 하는데 이를 BEC(Backword Error Correction)이라고 합니다. 

 

패리티비트(네이버백과 퍼옴)

(1) FEC(Forward Error Control)

- 송신 축이 특정한 정보 비트를 전송하여 수신 측에서 이 정보 비트로 에러를 발생하면
수정하는 방식이며 데이터 전송 과정에서 발생한 오류를 검출하여, 오류를 재전송 요구 없이 수정하는 역할을 합니다. 
재전송 요구가 없어서 역 채널이 필요없고 연속적인 데이터 전송 기능이 가능하며, 오류 검출 및 수정을 위한
잉여 비트들이 추가 전송되므로 전송 효율을 감소시킵니다.

오류 검출 및 정정코드
 헤밍코드(Hamming Code) - 오류 발견 및 교정이 가능한 코드이며 1비트의 에러 검출 및 교정을 합니다. 

 CRC코드(Cyclic Redundancy Check) - 데이터 통신에서 전송 중에 오류가 발생했는지 확인하기 위해 

                                                       쓰이는 코드

 패리티 비트(Parity Bit) - 하나의 비트로 코드의 에러를 검출하는 것으로 데이터 내의 Set(1) 비트 수를 

                                  체크하여 짝수와 홀수에 따라서
                                  코드를 그대로 두거나 1비트를 추가하여 에러를 검출합니다. 
=> 홀수 패리티(Odd Parity), 짝수 패리티(Even Parity)


이렇게 코드와 하는 역할을 알았으면 어디서 사용하는지가 정말 궁금했었는데요. 
여기서 실제로 많이 사용되는 방식 하나는 CRC 기법인데, CRC는 Cheak sum 비트를 
전송하여 Cheak sum 비트로 수신자가 연산하여 에러 여부를 확인하는 것으로 무선 LAN과 이더넷 프레입에서 사용합니다.


(2) BEC(Backward Error Control)

여기에있는 에러제어의 역할을 크게 3가지로 나눌수 있습니다. 

- Stop-and-Wait 기법 : 보내는사람의 데이터를 전송하고 수신응답이 오면 다음 데이터를 전송하는 방식입니다. 

재전송 요청 방법 : 에러가 발생하는 그 즉시 재전송하는 방법을 씁니다. 
수신 방법 : 순차적으로 수신합니다. 
장단점 : 가장 단순한 구현이며 신뢰성 있는 에러제어지만 대기 시간이 존재하기 때문에 전송 효율                    이 저하되는 특징이 있습니다. 

- Go-Back-N 기법 : 받는사람의 데이터를 수신 받지 못할 경우에 마지막으로 수신 받은 데이터 이후의 모든데이터를 재전송하는 방법이며 TCP 프로토콜에서 사용하는 방법입니다 

재전송 요청 방법 : 오류 발생 또는 프레임이 소멸하면 모든 프레임을 재 요청하거나 타임아웃으로 자                             동으로 재전송이 됩니다. 
수신 방법 : 프레임의 송신 순서와 수신 순서가 동일해야 수신을 합니다.

                  (TCP의 신뢰성있는 통신을 뜻합니다.)
장단점 : 간단하게 구현되고 적은 수신 측의 버퍼사용량이 특징입니다. 

- Selective Repeat 기법 : 받는 사람이 수신 받은 데이터 중에서 중간에 빠져 있는 것만 다시 재전송하는 방식입니다. 

재전송 요청 방법 : 오류 발생 또는 프레임소멸이 되면 그 오류발생한 부분이후나 소멸한 프레임 

                           이후부터 재 요청 또는 타임아웃으로 자동 재전송하는 방식입니다. 
수신 방법 : 순서와 상관없이 윈도우 크기만큼 범위내에서 자유롭게 수신합니다. 
장단점 : 구현이 복잡하고 버퍼사용량이 크고 보다 적은 재전송의 대역폭을 가지고 있는 

             특징이 있습니다.