교과목 목표

1. 컴퓨터 네트워크의 계층적인 프로토콜 구조 이해

계층적 디자인 : 엄청 큰 소프트웨어를 모듈화 하여 개발한 후 하나의 패키지로 묶어 run 하는 것처럼 네트워크도 계층적으로 분리되어 있음.

⇒ 각 계층들이 어떤 일을 해줬기 때문에, 저 멀리 서버에 저장된 이미지와 데이터들이 브라우저를 통해 나한테 play되는 것이 가능할까? (유선이든, 무선이든 내 브라우저와 서버 간의 선들 사이에 signal들이 날아가고 들어온 것임)

네트워크의 각 계층들이 어떤 일을 해줘서 서버에 저장된 데이터가 내 웹 브라우저에서 보이는지 일련의 과정 을 아는 것이 학습 목표

2. 인터넷에서 사용되고 있는 응용 프로그램(Layer 5), 트랜스포트(Layer 4) 프로토콜, 네트워크(Layer 3) 계층(IP, 라우팅 알고리즘)에 대해 집중적으로 학습

⇒ Layer5 밑으로는 OS에 포함됨

3. 네트워크의 자원 활용율을 높이고 사용자에 대한 서비스를 향상 시킬 수 있는 네트워크 프로토콜 설계 및 분석 능력을 배양

⇒ 네트워크도 사서 쓰는 자원임. 네트워크를 소유해서 서비스를 제공하는 provider 입장에서도 같은 infra로 더 많은 user에 더 빠른 service를 제공하는 게 목표. user의 목표는 더 빠르게(더 많은 용량의 네트워크) 사용. 따라서 네트워크의 자원은 양쪽에게 모두 중요.

⇒ 네트워크가 어떤 성능을 내는지, 어떤 문제가 발생하는지, 어떻게 문제를 어떻게 해결할 수 있는지, 자원 측면에서 어떻게 효율적으로 해결할 수 있는지 학습

---

Chapter 1: Overview Of the Internet

기본적인 용어들과 개념과 친숙해지기

• Internet
• Protocol
• Edge:
• core network 밖이 edge
• hosts, hosts가 묶인 access network, physical media 로 구성
  - access network: network application을 실행하는 host가 core network 에 접근하기 위해 처음 접속하는 network. server 또는 client가 달려있음
• Core
• Packet & Circuit Switching, Internet
• Performance
• 네트워크 성능을 측정하는 세 가지 파라미터
  Loss & Delay & Throughput
  → loss: 기본 단위 bit, bit가 너무 많이 loss ⇒ packet loss ⇒ msg loss
  → delay: 지연
  → throughput: 초당 몇 bit가 오는지
• Service models
• Security
• History

What's the Internet: "nuts and bolts" view

edge

core network 밖이 edge

billions of connected computing devices (hosts)

hosts = end systems (Ex. client host, server host)

: running network apps. 네트워크 앱을 실행시키는 단말 기기들

⇒ host는 network application을 실행하는 edge의 end system

⇒ L5 프로토콜을 사용하는 application들은 host에 있음 → core 엔 없음

communication links

두 개 이상의 물리적 장치를 연결

• wired(guided media): fiber, copper, coax
• wireless(unguided media): radio, satellite

transmission rate (bps) : bandwidth = link capacity 링크의 고유한 성질

= 초당 몇 개의 bits를 transmit 할 수 있나? (bit → signal 변환)

= 초당 몇 개의 bits를 signal로 변환 할 수 있나? (link에 싣을 수 있나?)

⇒ link에서 가장 중요한 property

link 안에서 전송 속도가 동일할 때 폭(대역폭)이 크다면 더 빠르게 전송 가능

⇒ transmission rate (R)와 bandwidth(대역폭)은 비례

packet switches: forward packets (chunks of data)

• routers(Layer 3) and switches(Layer 2)

(core network의 라우터와 주로 ISP에 있는 switch 모두 패킷 스위치)

Internet: "network of networks"

network: 두 개의 device를 연결

• interconnected ISPs

Internet Service Providers: network들을 소유, 여러 이해 관게 (정치, 문화)에 따라 네트워크들을 연결 시킴

protocols: control sending, receiving of msgs

메시지의 format, order, action 정의 해놓은 것

client-server, peer-peer 오고 가는 메시지를 똑같이 해석해야 함.

• TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

Internet standards

• RFC: Requests for comments 표준화를 위한 문서
• IETF: Internet Engineering Task Force 표준화 기구
  인터넷 관련 프로토콜들을 관장

What's the Internet: a service view

서비스 제공자 입장에서의 인터넷

infrastructure that provides services to applications

user들이 사용하는 applications를 위한 infra가 필요

• Web, email, games, e-commerce, social nets, ...

provides programming interface to apps

apps들에게 programming interface 제공

• provides service options, analogous to postal service (core NW)

• core network의 핵심 기능: postal service (delivery)

  reliable 하게 deliver 하려고 노력 ⇒ TCP (loss만 잡음. delay x)

What's a protocol?

protocol define format, order of messages sent and received among network entities, and actions taken on message transmission, receipt

: 인터넷에서 주고 받는 메시지의 형식(format), 순서(order), 받았을 때 취해야 하는 행동(action)을 정의 해놓은 규약

A closer look at network structure:

network edge

hosts: application 돌리는 애들. clients and servers (run applications)

servers often in data centers (traffic이 많으면 직접 infra를 증설하기도)

access networks, physical media

host가 core network에 접속하기 위해 가장 처음 접속하는 network

⇒ hosts와 core를 연결

가장 중요한 것이 link의 capacity (transmission rate = bandwidth = R)

network core

네트워크 장비들 끼리 연결

• interconnected routers
• network of networks (네트워크 장비들끼리 연결되어 있다)

Access networks and physical media

Edge Router (ER)과 end system은 어떻게 연결?

edge router(ER) : 어떤 네트워크의 끝(마지막 단)에 있는 router = gateway

• by residential access nets

• by institutional access nets (school, company)

  회사의 경우 Ethernet, wifi

• by mobile access networks

  Cellular

(Access network 의 기술에 따른 분류)

LAN: Ethernet, Wifi | Mobile: Cellular

⇒ access network를 판단하는 기준?

• shared or dedicated?
• bandwidth (bits per second) of access networks?

---

Quiz

(1) 네트워크 성능을 측정하는 세 가지 파라미터는?

⇒ delay, loss, throughput

(2) Communication link의 용량을 의미하는 transmission rate 의 단위는?

⇒ bps (초당 비트 수)

(3) Access network 이란 인터넷 호스트 (client,server)를 core network의 edge 라우터로 연결해주는 네트워크를 말한다. 대표적인 access network 3가지는?

⇒ residential networks, institutional networks, mobile networks

(4) ISP stands for what?

⇒ Internet Service Provider

(5) 프로토콜을 정의하시오.

⇒ format, order of messages sent and received among network entities, action taken on message transmission, receipt

네트워크 엔티티 간에 주고 받는 메시지의 형식, 순서, 수신 시 취해야 할 행동들을 정해놓은 규약

(6) 인터넷관련 프로토콜을 정의하는 기관은?

⇒ IETF (Internet Engineering Task Force)

그 기관에서 만들어진 문서이름을 무엇이라고하나?

⇒ RFC (Requests for Comments)

(7) 서버호스트는 core network 라우터에 직접 연결되어있다.

⇒ F. 서버 호스트는 core network 라우터에 직접 연결 되어 있지 않고, ISP가 제공하는 access network와 연결 되어 있다.