1. 인터넷이란 무엇인가.
a. 네트워크 하드웨어
PC, 서버, 스마트폰 등 = 호스트(엔드 시스템)
호스트를 연결해주는 선 = 통신 링크(커뮤니케이션 링크)
ex.광섬유 등… bandwidth(전송률)이 중요.
교환 노드(패켓 스위치, 허브) : 자체로는 데이터를 발생시키지 않지만 중간에 위치한 것.
통신 링크가 여러개.
ex. 라우터, 스위치, 공유기
b. 인터넷
ISP (internet service provider): 인터넷 사업자. sk, kt…
인터넷 : 다양한 ISP들을 서로 연결 “network of networks”
프로토콜 : 데이터를 주고받기 위해 네트워크를 제어하는 규약
ex. TCP, IP, HTTP
인터넷 표준 : 프로토콜을 정하는 행위. ex. RFC, IETF
c. 서비스 차원의 인터넷
다양한 서비스들의 인프라
프로그래밍 인프라 제공 : 누구나 인터넷을 통해 프로세서를 개발 가능ex. 소켓.
d. 프로토콜
포맷/순서/송수신 위치/다양한 상황에 따른 행동규칙 등을 정해놓은 규약.
세밀한 관점의 네트워크 구조
네트워크 엣지(엑세스 네트워크) : 어떤 사용자(호스트)와 정보를 주고받는 첫 교환노드와 연결된 노드집합.
네트워크 코어 : 엣지를 제외한 나머지. 사용자들이 보지 못하는 내부 노드들.
클라이언트 : 데이터를 요구하는 호스트
서버 : 데이터를 제공하는 호스트
e. 엑세스 네트워크와 피지컬 미디어
유선이냐 무선이냐에 따라
공유된 것이냐 아니냐에 따라
전송 속도가 유의미하게 달라진다.
f. 호스트 : 데이터 패켓을 보내는 것
패켓 : 데이터를 보내기 위해 여러 조각으로 나눠지는 단위
전송속도 R, 용량 L 일 때 걸리는 시간은 L/R
※호스트(비트)->(피지컬 미디어에 따라 다양한 방법으로 전자기 신호로 변화)->(비트로 다시 변화)호스트
g. 네트워크 코어
교환노드로 구성. 최종 목적지를 파악하고 어디로 보내야 될 지를 결정 후 전달.
패켓 스위치 : 예약 없이 보내는 스타일 ex. 인터넷
서킷 스위치 : 예약 하고 보내는 스타일 ex. 집전화
h. 패캣 스위칭
한 패캣이 모두 전달될 떄까지 저장한 다음 목적지로 전송.
end-end delay = 출발지에서 목적지까지 걸리는 지연시간 = 2L/R
큐잉 딜레이 : 여러 호스트가 패캣을 보낼 때 교환 노드가 이를 저장하고 있는 상황.
*예약하지 않고 막 들어오다 보면, 대기열이 생긴다.
-한정적인 메모리를 사용. 꽉차게 될 경우 큐잉 로스가 발생 가능.
i. 교환 노드의 주 기능
라우팅 : 경로를 결정하는 하는 기능
*라우팅 테이블 : 어떤 목적지로 가기 위한 경로를 적어놓은 표
*라이퉁 알고리즘 : 경로를 알아내는 알고리즘
포워딩 : 패캣헤더를 인식하여 알맞은 목적지를 향해 패캣을 보내주는 행위
j. 서킷 스위칭
수신과 발신지의 경로를 예약하여 나만 이용할 수 있음
큐잉 딜레이가 발생하지 않음.
실시간이 중요한 경우 서킷 스위칭을 사용.
k. 패킷 스위칭과 서킷 스위칭의 비교.
패킷스위칭은
많은 이용자들이 사용할 수 있게 한다.
활성화 시간비율이 낮을 떄 유리하다.
서킷스위칭은
적은 이용자들이 사용할 때 유리하다.
활성화 시간비율이 높을 수록 유리하다.(이 경로를 예약한 시간대비 실제로 이용하는 시간)
ex.tv, 라디오는 24시간 계속 정보를 보냄…
l.서킷스위칭 FDM vs TDM
주파수를 어떻게 나누느냐에 따라 달라짐.
j. 인터넷 구조 : 네트워들의 네트워크
다양한 액세스 ISP(회사, 가정, 대학 등…)들을 서로 연결하려면?
글로벌 ISP를 만들어 교환 노드에 연결한다.
이런 글로벌 ISP들이 여러개가 생겨나면서 서로 연결하는 peering link와 IXP(internet exchange point)를 만든다.
지역단위 네트워크는 액세스 넷과 글로벌 ISP 사이에서 연결하는 역할을 한다.
컨텐츠 제공자 네트워크 : 넷플릭스 구글 같은 존재. 이미 존재하는 네트워크를 사용하기 보다 자기들이 글로벌 ISP역할을 자처함.
k. 페켓 딜레이와 로스
다양한 호스트가 한 라우터로 패캣을 전송하면,
패캣을 다음 노드로 전송할 수 있을 때까지 패캣 조각을 저장하여 딜레이 발생
전달된 패켓의 양이 라우터 버퍼가 저장할 수 있는 양보다 많을 때 로스가 생긴다.
l. 패켓 딜레이 : 트랜스미션 딜레이와 프로파게이션 딜레이
트랜스미션 딜레이 : 패캣길이/대역폭, 한 라우터에서 패캣을 전송할 때 생기는 딜레이
프로파게이션 딜레이 : 피지컬링크 길이/프로파게이션 속도, 한 라우터를 떠나 다른 라우터를 도착할 때까지 딜레이
n. 큐잉 딜레이
링크 대역폭 : R
패켓 길이 : L
평균 패캣 전달되는 양 : a
La/R이 1에 근접하면 큐잉 딜레이 발생
1보다 크면 로스 발생, 딜레이 무한대
m. traceroute
딜레이와 라우트의 작동을 알아보는 기능
한 경로에 있는 라우터들마다 3번의 프로브를 보내 응답시간을 체크
n. Throughput
어떤 특정한 시간에 얼마나 많은 비트를 전송할 수 있는지를 나타내는 비율.
쉽게 말해 링크의 전송능력.
정보를 전달 할 때 쓰루풋이 큰 링크에서 작은 링크로 흐르는 것이 유리(딜레이가 발생하기 때문)
bottleneck link : end-end path 에서 가장 저조한 throughput을 가진 링크