[컴퓨터 네트워크] IP vs NDN(Named Data Networking) 라우팅 방식의 차이

 

IP 라우팅 방식

 

🔹특징

• 주소 기반 라우팅: 데이터가 목적지 IP 주소를 기준으로 전달됨
• 패킷 단위 전송: 패킷은 출발지 → 목적지까지 경로 따라 전달
• Stateless: 중간 라우터는 단순히 패킷을 다음 홉으로 전달, 상태 유지 X
• Failure detection 어렵다: 패킷이 도착했는지 확인 불가

🔹구조

Host A ----> Router1 ----> Router2 ----> Host B
(Data 패킷: 목적지 IP로 이동)

 

🔹 장점

• 단순하고 기존 인터넷에서 표준화
• 라우팅 테이블 기반으로 빠른 전달 가능

 

🔹 단점

• 네트워크 장애 감지 어려움
• 동일 데이터를 여러 사용자가 요청하면 서버 부하 증가
• 캐싱, 멀티캐스트 지원 어렵고 효율 낮음

 

“IP는 누구에게 보내야 할지만 알고, 중간 과정이나 데이터 내용은 신경 안 쓰는 편지 배달 방식”

 

 

ICN(Information-Centric Networking)

 

🔹특징

• 데이터 중심 네트워크: IP 대신 데이터 이름(Name) 으로 라우팅
• 상태 정보 유지: 라우터가 PIT(Pending Interest Table) 등으로 요청 기록
• 캐싱 가능: 중간 라우터에서 데이터 저장 가능 → 재요청 시 빠르게 제공
• 멀티캐스트/Anycast 지원: 동일 데이터 요청 시 최적 노드에서 응답

 

🔹 구조

Interest(Data 요청) --> 네트워크 노드 --> Data(응답) --> 요청 경로 따라 반환

 

🔹장점

• 데이터 요청/응답 추적 가능 → 실패 감지 가능
• 데이터 재사용 가능 → 네트워크 효율 ↑
• 멀티캐스트 지원 → 동시에 여러 사용자에게 전송 가능

 

🔹 단점

• 라우터가 상태 정보(PIT, CS) 유지 → 메모리 부담
• 라우팅/포워딩 전략 복잡

 

쉬운 설명

“ICN은 ‘누구에게 보내야 할지’보다 ‘무엇을 보내야 할지’ 중심으로 배달하는 방식”

 

 

NDN(Named Data Networking) — ICN 구현 대표 사례

 

🔹특징

• ICN의 구체적 구현
• 패킷 유형:
  1. Interest 패킷: 요청
     • Name, Nonce, Selector, Guider 포함
  2. Data 패킷: 응답
     • Name, Content, MetaInfo, Signature 포함
• 포워딩: Hop-by-hop, Data는 Interest 경로 역방향으로 전달
• 캐시 활용: 중간 노드(Content Store)에서 데이터 제공 가능
• Failure detection 가능: PIT timeout, Interest NACK

 

🔹 장점

• IP보다 장애 감지 쉽고, 캐시/멀티캐스트/Anycast 지원
• 데이터 중심 → 동일 요청 시 서버 부하 감소
• 보안 강화: Data에 Signature 포함

 

🔹 단점

• 라우터 상태 유지 → 메모리 사용 ↑
• 라우팅/캐시 활용 전략 복잡

 

 

 

“NDN은 ‘데이터 이름’을 보고 데이터를 배달하는 우체국

• 요청(Interest) → 데이터 찾기
• 중간 캐시에서도 데이터 받을 수 있음
• 응답(Data) → 요청했던 길로 돌아옴”

 

---

 

정리

전송 기준	목적지 IP	데이터 이름	데이터 이름
라우터 상태	Stateless	Stateful	Stateful (PIT, CS)
요청 방식	없음	Interest	Interest 패킷
응답 방식	없음 (TCP 등 상위 계층 필요)	Data	Data 패킷, Signature 포함
캐시	불가	가능	가능 (Content Store)
멀티캐스트	제한적	가능	가능
장애 감지	어려움	가능	PIT timeout / NACK
특징 요약	경로 중심	데이터 중심	이름 기반 ICN 구현