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컴퓨터 공학/컴퓨터 네트워크

컴퓨터 네트워크 1강

by 조엘 2020. 4. 7.

안녕하세요. 파피몬입니다.

 

이번 학기에 전공 수업으로 컴퓨터 네트워크를 수강 중 입니다. 공부하면서 적는 포스팅이니, 내용이 정확하지 않을 수 있습니다. Computer Networking (7th edition) - Jim Kurose, Keith Ross 책을 기반으로 작성하였습니다. 오류가 있다면 친절하게 알려주시면 감사하겠습니다!!

 

0. 네트워크란

- 특별한 하드웨어와 소프트웨어를 사용해 서로 정보를 교환할 수 있게끔 연결된 장치들

 

 

1. 인터넷을 바라보는 시각

- "Nuts and Bolts" : 영어로 'Nuts and Bolts'는 '주제/일에 대한 기본적인 사안'이라는 뜻이다. 인터넷이 뭔지 알아보자.

 * 세상에는 백만개의 컴퓨팅 기기가 연결되어 있다. 이를 우리는 host 또는 end system이라고 부른다. 

 * 인터넷의 edge라고 불리는 곳에 네트워크가 실행되고 있다. 

 * 패킷 스위치는 패킷(데이터 뭉치)를 주고 받는다. 라우터와 스위치가 대표적이다.

 * 연결 통신는 섬유, 구리, 라디오, 위성 등으로 주고 받는다. 전송 속도는 대역폭

 * 네트워크는 이 기기, 장치, 링크의 모임이자, 한 조직으로서의 관리이다. 

 * 네트워크 통신을 할 때는 통신 규약으로 정의되는 프로토콜(소통 규칙)을 따라야 한다. 

 

- "Service" : 인터넷을 서비스 관점에서 알아보자.

 * 애플리케이션(프로그램)에 서비스를 제공하는 기반 인프라

   ex) 웹, 비디오 스트리밍, 이메일, 게임 등등

 * 다른 네트워크에 있는 애플리케이션끼리도 프로그래밍 인터페이스를 통해 교류할 수 있게 해준다

   ex) 스카이프를 통해 Internet transport service 사용

 

 

2. 프로토콜?

- 프로토콜은 정보의 정확한 교환을 위해 같은 계층에서 사용하는 표준통신규약이다. 네트워크는 계층으로 나뉘는데 각각 쓰는 언어가 다르다고 생각하면 된다. 

 

3. 좀 더 자세히 인터넷 구조 들여다보기

- Network edge에서는 호스트(클라이언트, 서버)가 위치하고 있다

- 유선, 무선으로 통신이 연결되어 있다

- Network core라고 라우터들이 상호 연결되어 있는 곳이 있다. 

- 호스트과 라우터를 연결하기 위해서는 residential access networks, institutional access networks, mobile access networks로 연결할 수 있다. 

- 전송 속도와 사용자 간의 접근 방법을 체크해야 한다.

 

 

4. 패킷으로 데이터 전송

- 데이터를 넘겨줄때, 가장 먼저 애플리케이션의 메시지를 받는다. 

- 이후 이를 패킷이라는 작은 단위(L bits)로 나눈 뒤에

- 패킷을 해당 네트워크에 transmission rate(R bits/sec)의 속도로 전송한다. 

- 그러니 총 Packet transmission delayL/R sec가 되는 것이다. 

 

 

5. 패킷 스위칭 vs 서킷 스위칭

- 네트워킹 기술들이 장치들 간에 정보가 이동하는 경로를 만들 때 쓰는 방법이 크게 두가지로 나뉜다. 하나씩 살펴보자.

 

  5-1. 패킷 스위칭

  - 패킷 스위칭은 기본적으로 데이터 전송에서 경로를 특정짓지 않는다. 패킷이 최적의 경로를 찾는다. 

  - 패킷이라는 작은 조각으로 잘려 네트워크로 보내지고, 수신 측에서 이를 다시 조립한다. 

  - Store-and-Forward : 패킷 전체가 라우터에 도착해야 다음 링크로 전송되는 방식

  - Queueing and Loss : 만약 일정 기간 도착률 > 전송률 이라면, 패킷이 줄을 서서 기다리고, 메모리가 찬다면 버려질 수도 있다. 

  - Routing and Forwarding : 라우팅 알고리즘으로 패킷의 헤더에 따라 도착 주소를 지정해 줄 수 있다. 

  - 일반적인 인터넷에서 사용중이다. 

  - 자원 한정시 서비스 품질이 의심된다. 

  - 수요에 따라 할당하는 방식이기 때문에 효율이 좋다. 

  - 하지만 일부 패킷이 유실될 수 있다. 

 

  5-2. 서킷 스위칭 

  - 서킷 스위칭은 해당 경로를 독점한다. 전용선을 할당하여 해당 선로로 모든 데이터 이동시킨다. 

  - 덕분에 서비스 품질은 보증이 된다. 패킷도 유실되지 않는다. 

  - 하지만 전송 시간 내내 할당이 되어야 하기에 필요 이상의 리소스 낭비로 이어질 수 있다.

  - 통화할 때 많이 쓰이는 방식이다. 

 

 

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