네트워크란?
- 노드와 링크가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합
- 노드 == 네트워크 장치 (서버, 라우터, 스위치)
- 링크 == 유선/무선
2.1.1 처리량과 지연 시간
- 좋은 네트워크 = 많은 처리량 처리, 지연시간이 짧고, 장애 빈도 적고, 좋은 보안을 갖춘 네트워크
처리량
: 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양 (얼만큼의 트래픽을 처리했는지)
→ 트래픽이 많아졌다. = 흐르는 데이터가 많아졌다.
→ 처리량이 많아졌다. = 처리되는 트래픽이 많아졌다.
⇒ 많은 트래픽을 처리한다 = 많은 처리량은 가진다
- 트래픽 : 특정 시점에 링크 내에 흐르는 데이터의 양
- 대역폭 : 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수
⇒ 사용자들이 많이 접속할 때마다 커지는 트래픽, 네트워크 장치 간의 대역폭, 네트워크 중간에 발생하는 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향 받음
지연 시간
- 요청이 처리되는 시간 (어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간)
⇒ 매체 타입(무선, 유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향 받음
2.1.2 네트워크 토폴로지와 병목 현상
네트워크 토폴로지
: 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태
트리 토폴로지 (계층형 토폴로지)
: 트리 형태로 배치한 네트워크 구성
- 노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음
버스 토폴로지
: 중앙 통신 회선 하나에 여래 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성
- 근거리 통신망(LAN)에서 사용
- 장점 : 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움
- 문제점 : 스푸핑 가능
- 스푸핑 : LAN상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것
스타 토폴로지
: 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
- 장점 : 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적고, 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견함. 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적음
- 문제점 : 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 고가임
링형 토폴로지
: 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식
→ 데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게 되며, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리
- 장점 : 노드 수가 증가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생할 가능성이 적고 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있음
- 문제점 : 네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 미침
메시 토폴로지 (망형 토폴로지)
: 그물망처럼 연결되어 있는 구조
- 장점 : 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽도 분산 처리가 가능함
- 문제점 : 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가임
병목 현상
: 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
⇒ 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 어떤 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결가능
2.1.3 네트워크 분류
→ 규모를 기반으로 분류
LAN (Local Area Network)
: 근거리 통신망 - 사무실과 개인적으로 소유 가능한 규모
- 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음
MAN (Metropolitan Area Network)
: 대도시 지역 네트워크
- 전송 속도는 평균, LAN보다는 더 많이 혼잡
WAN (Wide Area Network)
: 광역 네트워크 - 국가 또는 대륙
- 전송 속도는 낮으며 MAN보다 더 혼잡
2.1.4 네트워크 성능 분석 명령어
네트워크 병목 현상의 주된 원인
- 네트워크 대역폭
- 네트워크 토폴로지
- 서버 CPU, 메모리 사용량
- 비효율적인 네트워크 구성
ping (Packet INternet Groper)
: 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어
- 해당 노드의 패킷 수신 상태, 도달하기까지 시간, 해당 노드까지 네트워크 연결 여부 확인 가능
- TCP/IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜 통해 동작
- ping [IP 주소 또는 도메인 주소] 로 실행
netstat
: 서비스의 네트워크 상태 표시할 때 사용
(주로 서비스의 포토가 열려 있는지 확인할 때 사용)
- 네크워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 포로토콜 등 리스트를 보여줌
nslookup
- DNS에 관련된 내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어 (주로 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인하기 위해 사용)
tracert (윈도우), traceroute (리눅스)
: 목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용하는 명령어
- 목적지 노드까지 구간들 중 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 확인 가능
ftp : 대형 파일 전송하여 테스팅
tcpdump : 노드로 오고가는 패킷을 캡처
네트워크 분석 프로그램 : wireshark, netmon
2.1.5 네트워크 프로토콜 표준화
: 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스 (ex. HTTP)
