⚡ 네트워크 기초
📌 네트워크 기초
🤔 네트워크?
- 그물을 뜻하는 Net과 Work의 합성어로, 그물처럼 서로 긴밀하게 연결되어 있는 것
- 컴퓨터 등의 장치들이 통신 기술을 이용하여 구축하는 연결망
- 노드(Node)와 링크(link)가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합
노드: 서버, 라우터, 스위치 등의 네트워크 장치
링크: 유선 or 무선
⭐ 처리량과 지연 시간
🤔 좋은 네트워크란?
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많은 처리량을 처리할 수 있는 네트워크
- 처리량(throughput): 링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터 양
- 초당 전송 또는 수신되는 비트수라는 의미의 bps(bits per second)단위를 사용
- 처리량은 사용자들이 많이 접속할 때마다 커지는 트래픽, 네트워크 장치 간의 대역폭, 네트워크 중간에 발생하는 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향을 받는다.
💡 대역폭
주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수
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지연 시간이 짧고 장애 빈도가 적은 네트워크
- 지연 시간(latency): 요청이 처리되는 시간을 말하며 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간
- 지연 시간은 매체 타입(무선, 유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받는다.
💡 패킷
정보 기술에서 패킷 방식의 컴퓨터 네트워크가 전달하는 데이터의 형식화된 블록이다. 패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며, 이는 페이로드라고도 한다.
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좋은 보안을 갖춘 네트워크
⭐ 네트워크 토폴로지와 병목 현상
🔷 네트워크 토폴로지(network topology)
- 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태
- 로컬 영역 네트워크(LAN)은 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지 둘 다 보여 줄 수 있는 네트워크의 한 예
🔷 종류
- 트리(tree) 토폴로지
- 트리 형태로 배치한 계층형 토폴로지
- 노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다.
- 버스(bus) 토폴로지
- 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하며 근거리 통신망(LAN)에서 사용한다.
- 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉽다.
스푸핑(spoofing)이 가능하다는 단점이 있다.💡 스푸핑
직접적으로 시스템에 침입을 시도하지 않고 피해자가 공격자의 악의적인 시도에 의한 잘못된 정보, 혹은 연결을 신뢰하게끔 만드는 일련의 기법, LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것
- 스타(star) 토폴로지
- 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
- 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다.
- 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있으며 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.
- 단점으로 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 고가이다.
- 링형(ring) 토폴로지
- 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식
- 데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게 되며, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리한다.
- 노드 수가 증가되어도 네트워크 상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생되는 가능성이 적고 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있다.
- 단점으로 네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼친다.
- 메시(mesh) 토폴로지
- 망형 토폴로지라고도 하며, 그물망처럼 연결되어 있는 구조
- 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽도 분산 처리가 가능하다.
- 단점으로 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가이다.
🔷 병목(bottleneck) 현상
- 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
- 병의 몸통보다 병의 목 부분 내부 지름이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것과 같다.
- 트래픽 관리가 제대로 되지 않으면 병목 현상이 생겨 사용자가 웹 사이트에 들어가지 못한다.
🌟 토폴로지가 중요한 이유는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문.
- 코드상에 문제가 없음에도 사용자가 서비스로부터 데이터를 가져오지 못한다면 이는 네트워크 병목현상일 수 있다.
🔷 병목 현상 주 원인
- 네트워크 대역폭
- 네트워크 토폴로지
- 서버 CPU, 메모리 사용량
- 비효율적인 네트워크 구성
⭐ 네트워크 분류
- 규모를 기반으로 분류가 가능하다.
🔷 LAN(Local Area Network)
- 근거리 통신망을 의미하며 같은 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 운영된다.
- 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않다.
🔷 MAN(Metropolitan Area Network)
- 대도시 지역 네트워크를 나타내며 도시 같은 넓은 지역에서 운영된다.
- 전송 속도는 평균이며
LAN보다는 더 많이 혼잡하다.
🔷 WAN(Wide Area Network)
- 광역 네트워크를 의미하며 국가 또는 대륙 같은 더 넓은 지역에서 운영된다.
- 전송속도는 낮으며 MAN보다 더 혼잡하다.
⭐ 네트워크 프로토콜 표준화
🔷 네트워크 프로토콜: 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스
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기업이나 개인이 발표해서 정하는 것이 아니라
IEEE또는IETF라는 표준화 단체가 정한다. -
ex) HTTP
Hodie mihi, Cras tibi