Chapter 1-1. What is Internet?

1.1 What is the Internet?

What’s the Internet

인터넷은 network의 일종임.

• 인터넷의 구성요소
  • host(=end system): 맨 마지막에 달려있는 사용자들로, 사용자 어플리케이션을 실행하는 것.
  • router(=switches): 중앙에 있는 특수한 컴퓨터로, 사용자들이 전달한 메세지를 전달해주는 역할.
  • communication link: router↔router 혹은 router↔host를 연결해주는 것
  • 구성을 보면, 네트워크가 모여서 큰 네트워크를 이루는 형태임. 그래서 인터넷을 network of networks라고도 함.
    
    
  • protocols: 메세지를 주고받는 일련의 규칙들
    • 이때, 프로토콜은 메세지를 주고받는 규칙이기 때문에 표준화되어야함!
    • IETF(기관)에서 제정한 RFC(규칙)대로 표준화함.

What’s a protocol?

• protocol에서는 주고받는 메세지의 format, 주고받는 order, 어떤 메세지를 주고 받았을 때 어떤 action을 취해야하는 지 등을 정의하고 있음.

다음 파트에서는 network(=internet)를 edge와 core로 나눠서 살펴보려고 함.

위에서 언급한 것 처럼 edge는 host, core는 router가 되겠지?

1.2 network edge

network edge에는 host(=user=end system)이 있음.

Acess Networks

Access Network란?

이러한 host를 network에 연결해주는게 access networks.

이때, access networks를 구성하는 것 중 가장 중요한 parameter가 bandwidth. bandwidth는 transrate라고도 하는데, 초당 실어나를 수 있는 bit 수를 의미함.

access network를 share하느냐 아니면 dedicated하는 가도 중요한 parameter. 왜냐하면, shared면 보안에 더 신경써야하고 속도도 느리겠지?

Access Network의 종류

회사에서 가정(host)에 제공해주는 네트워크를 access network라고 함. 즉, 회사의 종류에 따라 access network의 종류도 나눠짐.

• DSL(Digital Subscriber Line)
  

  • 전화 회사 제공해주는 인터넷 네트워크로, 각 가정마다 dedicated함.
  • 진행 과정
    1. 컴퓨터는 DSL modem→spliter로 오고, 전화의 voice는 바로 spliter로 전송됨.
    2. 이후, spliter에서 각 가정의 전화 회선을 통해서 회사의 DSLAM으로 도착함.
    3. 여기서 각 가정에 온 데이터들을 multiplexing해서, 전화 데이터는 telephone network로, 인터넷 데이터는 Internet으로 전달함.
  • ex) KT, LG, …
  • 보통 업로드(upstream)보다 다운로드(downstream)를 많이 하기 때문에, 업로드는 1Mbps, 다운로드는 10Mbps 정도의 bandwidth를 가짐.

• Cable Network
  

  • 케이블 회사를 통해서 제공되는 인터넷 네트워크로, cable modem에 컴퓨터가 연결되어 사용됨.

  • 각 가정의 컴퓨터와 TV에서 오는 데이터는 하나의 splitter로 묶이긴 하는데, splitter에서 cable headend인 CMTS로 전송될 때 dedicated하지 않고, 근처 host들의 data를 shared함.

  • share하기 때문에 보통 공유하는 회선은 bandwidth가 큼.

  • 이때, cable network를 사용하는 access network를 HFC(Hybrid fiber Coax)라고 함.
    왜? 여기서는 CMTS까지만 보이는데, 사실 cable headend가 모두 모여서 internet로 보내지는데, 이러면 상당히 큰 bandwidth가 필요하므로 fiber link를 사용하고, splitter→cableheadend는 coax link를 사용하기 때문에 이 둘을 묶어서 부르는 것!

  • cable의 경우 upstream이 거의 필요없기 때문에 2Mbps, downstream은 30Mbps임. 수치로 보면 다운로드가 크긴 하지만, shared이기 때문에 가정으로 나누면 DSL과 거의 비슷해짐.

    💡 왜 share를 할까?
    TV는 같은 회사꺼면 같은 채널을 사용하기 때문에 굳이 따로따로 할 필요가 없으니까..

• Home Network
  

  • 집 내부에서는 공유기(WiFi)를 사용해서 전자기기가 인터넷에 연결됨
  • 즉, 노트북→home network→DSL/cable network→internet 순으로 연결됨.
  • core에는 router가 있고, router에는 WiFi access point(=공유기)가 연결되어 있음. 즉, 인터넷선을 사용해서 인터넷에 연결한 건 router↔PC가 되는거고, WiFi를 사용하는건 access point가 하나 추가가 된 거라고 보면 됨.

• Ethernet(Enterprise access networks)
  

  • 학교나 기업에서 사용하는 방식으로, 넓기 때문에 교내에 Ethernet swith가 엄청 많이 설치됨. 그 switch에 인터넷선을 엄청 많이 꽂을 수 있어서 이걸 각각의 PC에 연결하는 것임.
  • 이러한 ethernet switch는 학교 전체를 연결하는 router로 접속하게 됨.
  • 인터넷에 연결해주는 라우터를 ISP라고 하는데, ISP와 위에서 언급한 학교 전체를 연결하는 router가 연결됨.
  • home network의 경우 전화 회사나 케이블 회사가 인터넷(ISP)에 연결해줬는데, 여기는 규모가 크다보니 ISP와 dedicated line을 사용해서 직접 연결함.
  • 다운로드, 업로드에 차이를 두진 않고, 그냥 용도마다 bandwidth를 다르게 설치함.

• Wireless access network

  • WiFi
    • 기기가 직접 WiFi에 연결돼서, WiFi access point(=공유기)→ethernet switch→router→cable,전화 network(가정)/ISP(학교)
    • 주로 건물 내에서만 사용되지만, bandwidth가 높음.
  • Cellular network
    • wide-area wireless access라고도 불림.
    • 보통 대역폭이 낮음.
    • ex) 3G, 4G, LTE, …

정리

• 인터넷은 core와 edge로 나눌 수 있음.
• 인터넷의 구성요소에는 host, router(switch), link가 있음.
• edge에는 host가 있는데, 직접 연결된 것은 아니고 access network가 있음.
• access network는 크게 가정과 기업(학교)용으로 나뉘는데,
  • 가정
    • 가정 내에 home network가 있는데 이건 기기들을 연결해주는 router(ethernet switch)가 있고, 기기가 직접 연결될 수도, access point를 이용해 연결해줄 수도 있음.
    • 이때, 라우터를 인터넷에 연결해주는 게 전화 혹은 케이블 회사인데, 전화 회사는 DSL network를, cable 회사는 cable network(HFC)로 연결됨.
    • 이때 어떤 네트워크에 연결되는지에 따라 router는 DSL 모뎀에 연결될 지, cable 모뎀에 연결될 지가 결정됨.
    • 즉, router→모뎀→인터넷 순으로 연결되는 것.
  • 기업(학교)
    • 일정 구역을 연결하기 위해 ethernet swtich를 사용하고, 그 구역 내에서 여러 기기나 access point가 연결됨.
    • 이러한 ethernet switch는 전체에 연결된 Router에 연결되고, 바로 인터넷 라우터에 연결되어서 인터넷에 access됨.