Computer Network

$ms = 10^{-3}$ ↔ $KB = 10^3$

$\mu s = 10^{-6}$ ↔ $MB = 10^6$

$ns = 10^{-9}$ ↔ $GB = 10^9$

Computer Network’s components

• Internet : 서로 다른 네트워크를 연결하는 큰 네트워크. 'Inter'는 ‘사이’를 의미
• Protocol : 데이터를 주고받기 위한 규칙이나 절차, 예) http(s), 보안이 강화된 웹 통신 프로토콜.
• RFC : protocol의 문서화
• Network Edge : 사용자의 장치들이 위치하는 네트워크의 경계. (노트북, 스마트폰, 테블릿 등)
• Access Network : 장치들을 서로 연결하는 네트워크
• Physical Media : 데이터를 전송하는 데 사용되는 물리적 매체. (전선 등)

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Network Core

• Network Core : 데이터의 전송의 핵심을 이루는 네트워크 구조
  1. Internet Structure
  2. Packet(Data의 덩어리) Switching : 현재 가장 보편적인 데이터 전송 방식
  3. Circuit Switching : Resource와 Destination 사이에 물리적인 연결이 필요
• Performance : 네트워크 성능을 평가하는 지표
  1. loss(손실) : 거의 발생하지 않음
  2. delay (지연)
  3. throughput (처리량) : 가장 주요한 평가지표

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네트워크의 유형

• Wireless Access Networks vs Wired Access Network : 주로 Coverage (통달거리)에 따라 구분
• Enterprise Networks : 조직 내부에서 사용되는 네트워크. (예 학교나 회사)

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네트워크 모델 및 계층

• ISO/OSI Reference Model : 7-Layers 구조. 각 Layer는 네트워크 통신 과정에서 특정 기능을 담당
  1. Application
  2. Presentation
  3. Session
  4. Transport
  5. Network
  6. Link
  7. Physical : 반드시 필요
• TCP/IP Model : 인터넷에서 사용되는 프로토콜 스택. OSI 모델을 단순화한 4-Layers 구조
  1. Application
  2. Transport
  3. Internet
  4. Network Interface

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네트워크 기술 및 도구

• Wireshark : Network packet을 캡처하고 분석하는 도구
• Packet : L개의 비트로 이루어져 있음
• Host : 데이터를 주고받는 주체. (노트북, 테블릿 등)
• Transmission Rate (전송률) : 데이터 전송 속도. 단위는 bit/sec
• Transmission delay : L/R (s)
• Link capacity, Link bandwidth : Transmission Rate이 클수록 늘어남

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Physical Media Types

• Guided Media : 데이터가 물리적 경로를 따라 전송되는 매체. (예 케이블 등)
  1. Coaxial cable (동축케이블) : 축이 같은 곳에 전선이 몰려있음
  2. Fiber optic cable (광섬유케이블) : 압도적인 전송속도, 전자기파에 상대적으로 강함
• Unguided Media : 공간을 통해 자유롭게 전파되는 신호를 사용하는 매체. (예 무선통신 등)
  1. Wireless radio (무선통신) : 전자기장 유도를 통해 전송
     1. Full-duplex (양방향) : 스마트폰
     2. Half-duplex (단방향) : 무전기

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Radio Types (통신 유형)

• WiFi : Rate이 높음, 범위가 좁음
• Cellular : Rate이 낮음, 범위가 넓음
• Satelite : 비용이 비쌈, 기지국 설치 필요 X, 하늘만 볼 수 있으면 어디든 통신이 가능

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네트워크 설계 및 운영

• Switches(Layer2에 위치) and Routers(3에 위치, 상위개념) : 네트워크 내에서 데이터 패킷을 전달하는 장비
• Source : From
• Destination : To
• Hop : Source에서 Destination으로 가는 단계 단위

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Multiplexing

• FDM (Frequency Division Multiplexing) : 주파수를 나누어 데이터를 동시에 전송, 시간 내꺼
• TDM (Time Division Multiplexing) : 같은 주파수를 시간을 분할하여 데이터를 순차적으로 전송, 주파수 내꺼
• CDMA (Code Division Multiplexing Access) : 시간, 주파수는 같음, 사용자마다 고유의 코드가 있음.

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네트워크 통신의 특징

• Packet Switching : 데이터를 패킷 단위로 분할하여 전송하는 방식. 네트워크 자원의 효율적 사용을 가능하게 함
• Circuit Switching : 전용 회선을 통한 연속적인 데이터 전송 방식. 고정된 대역폭을 보장하지만 자원 활용이 비효율적일 수 있음