Go Back N ARQ 총정리

Go Back N ARQ, 전송 제어 프로토콜 중 하나로, 수신 측에서 오류가 발생했을 경우 오류가 발생한 패킷 이후의 모든 패킷을 재전송하는 방식입니다. 이는 슬라이딩 윈도우(sliding window) 기법을 활용하여 여러 개의 패킷을 한 번에 전송할 수 있도록 설계되었습니다.

Go-Back-N ARQ의 동작 원리

Go-Back-N ARQ는 송신자(sender)와 수신자(receiver) 간의 상호작용을 기반으로 작동합니다. 다음은 동작 방식의 주요 요소입니다.

슬라이딩 윈도우

• 송신자는 윈도우 크기(window size, N) 만큼의 패킷을 연속해서 전송할 수 있습니다.

• 수신자는 올바르게 수신한 패킷에 대해 ACK(Acknowledgment, 확인 응답)을 송신자에게 보냅니다.

오류 발생 시 동작

• 송신된 패킷 중 하나라도 손실되거나 오류가 발생하면, 수신자는 해당 패킷의 ACK을 보내지 않습니다.

• 송신자는 일정 시간이 지나도록 ACK을 받지 못하면, 마지막으로 올바르게 수신된 패킷 이후의 모든 패킷을 재전송합니다.

동작 예시

예를 들어, 윈도우 크기가 4(N=4)인 경우를 가정해보겠습니다.

1. 송신자는 패킷 1, 2, 3, 4를 전송합니다.

2. 수신자는 패킷을 정상적으로 받으면 ACK 1, ACK 2, ACK 3, ACK 4를 보냅니다.

3. 만약 패킷 2가 손실되었다면, 수신자는 ACK 1까지만 보낼 수 있습니다.

4. 송신자는 일정 시간 후 패킷 2에 대한 ACK이 도착하지 않으면, 패킷 2부터 4까지 다시 전송합니다.

장점과 단점

장점

✅ 연속 전송 가능: 슬라이딩 윈도우 기법을 사용하여 하나의 패킷이 확인될 때까지 기다릴 필요 없이 여러 패킷을 연속적으로 보낼 수 있습니다.

✅ 단순한 구현: Selective Repeat ARQ보다 구현이 간단하여 많은 네트워크 프로토콜에서 사용됩니다.

단점

❌ 불필요한 재전송 발생: 한 개의 패킷에 오류가 발생하면 이후의 모든 패킷을 재전송해야 하므로 비효율적인 경우가 많습니다.

❌ 대역폭 낭비 가능성: 오류가 자주 발생하는 환경에서는 불필요한 재전송으로 인해 네트워크 자원을 낭비할 수 있습니다.

활용 사례

Go-Back-N ARQ는 다양한 네트워크 환경에서 활용됩니다.

• TCP(Transmission Control Protocol): 일부 버전의 TCP에서는 Go-Back-N과 유사한 메커니즘을 활용하여 데이터 전송의 신뢰성을 보장합니다.

• 위성 통신 및 무선 네트워크: 높은 오류 확률을 가지는 환경에서 신뢰성을 유지하는 데 사용됩니다.

• 데이터 링크 계층 프로토콜: HDLC(High-Level Data Link Control) 및 일부 WAN 프로토콜에서 오류 제어를 위해 Go-Back-N이 사용됩니다.

결론

Go-Back-N ARQ는 네트워크에서 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 보장하는 중요한 프로토콜입니다. 연속적인 전송이 가능하고 구현이 간단하다는 장점이 있지만, 오류 발생 시 불필요한 재전송이 일어날 수 있다는 단점도 존재합니다. 따라서 네트워크 환경과 요구사항에 맞게 적절한 오류 제어 기법을 선택하는 것이 중요합니다.

이번 글에서는 Go-Back-N ARQ의 개념과 동작 방식, 장단점 및 활용 사례에 대해 설명했습니다. 추가적으로 Selective Repeat ARQ와의 비교도 궁금하시다면 댓글로 남겨주세요!

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