티노의 정보관리기술사 노트

흐름 제어 (Flow Control)

1. 정의

- 흐름 제어(Flow Control)는 송신 측과 수신 측의 데이터 처리 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지하기 위한 제어 기법.

- OSI 7계층의 4계층 (전송 계층)뿐만 아니라, 2계층 (데이터 링크 계층)에서도 흐름 제어 기능이 수행.

2. 계층별 흐름 제어

(1) 4계층 (전송 계층) 흐름 제어

- 종단 간(end-to-end) 제어를 수행

- TCP 프로토콜을 통해 구현되며, 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) 기법이 핵심

- 네트워크 경로 전체의 데이터 흐름을 조절하여 대규모 트래픽 제어에 효과적

(2) 2계층 (데이터 링크 계층) 흐름 제어

- 인접한 노드 간(Point-to-Point) 제어를 수행

- 일반적으로 Stop-and-Wait 방식과 슬라이딩 윈도우 방식이 사용

- 4계층에 비해 단순한 구조로, 링크 단위의 데이터 흐름 제어에 집중

3. 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) 기법

​(1) 개념

- 송신 측은 수신 측이 설정한 윈도우 크기만큼 데이터를 전송한 후, ACK (확인 응답)을 받아야 다음 데이터를 전송 가능

- 윈도우 크기는 네트워크 상태에 따라 동적으로 변경

- 윈도우는 전송이 완료된 데이터의 경계를 기준으로 Slide (이동) 하며 계속 확장되거나 축소

(2) 주요 특징

- 윈도우 크기 = min(수신 윈도우 크기, 혼잡 윈도우 크기)

- 윈도우 열림: 수신 측이 ACK를 보내면 윈도우의 경계가 오른쪽으로 이동하여 추가 데이터 전송 가능

- 윈도우 닫힘: 전송한 데이터가 확인될 경우, 해당 데이터는 더 이상 송신 측에서 관리하지 않아 윈도우가 닫힘

4. 흐름 제어 중 발생 가능한 문제

- Silly Window Syndrome: 수신 측이 작은 크기의 데이터를 자주 보내는 경우 비효율적인 데이터 전송 발생

→ 해결 방안: 일정 크기 이상의 데이터가 쌓일 경우에만 ACK 전송

5. 슬라이딩 윈도우 활용 방안

- 윈도우 크기 최적화: 트래픽 상태를 실시간으로 감지해 윈도우 크기를 조절함으로써 최적의 데이터 흐름 유지

- Silly Window Syndrome 방지: ACK 전송 간격을 조정하여 작은 패킷의 과도한 전송 방지

- QoS 연동: 중요 데이터의 우선 전송을 통해 대역폭을 효율적으로 사용

6. 계층별 흐름제어 비교

7. 흐름제어 요약