[CS] 2장 네트워크 - 네트워크 기초

moo_min·2023년 3월 21일
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# 네트워크란?
- 노드(node)와 링크(link)가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합!
- 노드(node): 서버, 라우터, 스위치 등
- 링크(link): 유선 or 무선

'좋은' 네트워크: 많은 처리량 처리 가능, 지연시간이 짧음, 장애 빈도 적음, 확실한 보안

# 처리량
- 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양 = 얼만큼의 트래픽을 처리했는지!
- 트래픽: 특정 시점 링크 내에 흐르는 데이터의 양(트래픽과 처리량은 다른 것!)
- '많은 트래픽을 처리한다' = '많은 처리량을 가진다' / 즉, 특정 시점에서 링크 내에 흐르는 데이터의 양이 많고 그 많은 흐르는 데이터를 처리한다는 의미
- 단위: bps(초당 전송 or 수신되는 비트 수)

# 지연시간
- 요청이 처리되는 시간, 어떤 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는데 걸린 시간


# 네트워크 토폴로지
- 네트워크를 설계할 때 고려되며, 노드와 링크의 배치 방식 or 연결 형태

1. 트리 토폴로지(계층형 토폴로지)
트리 형태로 배치한 네트워크 구성
장점: 노드의 추가/삭제 용이
단점: 특정 노드에 트래픽이 집중될 때, 하위 노드에 영향을 줄 수 있음

2. 버스 토폴로지
중앙 통신 회선 하나에 여러개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성, 주로 근거리 통신망(LAN)에서 사용
장점: 설치 비용이 적음, 신뢰성 우수(왜?), 중앙 통신 회선에 노드 추가/삭제 용이
단점: 스푸핑 가능
*스푸핑이란?
사전적 의미는 '속이다', 올바르게 전달되어야할 패킷을 악의적인 노드에 전달하는 방식

3. 스타 토폴로지
중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
장점: 노드 추가/에러 탐지 용이, 패킷의 충돌 가능성↓ 등
단점: 중앙 노드에 장애 발생 시, 전체 네트워크 사용불가, 고가의 설치비용

4. 링형 토폴로지
각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 고리처럼(동그랗게) 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 망 구성 방식
장점: 노드 수가 증가해도 손실x, 충돌 가능성x, 노드 고장 쉽게 발견
단점: 네트워크 구성변경 어려움, 회선에 장애 -> 전체적인 영향

5. 메시 토폴로지(망형 토폴로지)
그물망처럼 연결되어 있는 구조
장점: 한 회선에 장애가 발생 -> 여러 경로 존재 -> 네트워크 사용 OK!, 트래픽 분산 처리 가능
단점: 노드 추가 어려움, 고가의 구축/운영 비용

네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목현상을 올바르게 해결할 수 있다!
*병목현상: 전체 시스템의 성능 or 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상


# 네트워크 분류
- 네트워크는 규모를 기반으로 분류할 수 있음
LAN: 근거리 통신망, 개인 소유가 가능한 규모, 전송속도가 빠르고 혼잡x
MAN: 대도시 지역 네트워크, 시 규모, 전송속도 보통 및 LAN보다는 혼잡
WAN: 광역 네트워크, 세계 규모, 전송속도 느리며 MAN보다 혼잡


# 네트워크 성능 분석 명령어

*병목현상의 주된원인
- 네트워크 대역폭
- 네트워크 토폴로지
- 서버 CPU, 메모리 사용량
- 비효율적인 네트워크 구상

네트워크로부터 발생한 문제점인지를 확인하고 네트워크 성는 분석을 해야함! 이때 사용되는 몇가지 명령어가 존재함

# ping(Packet INternet Groper)
- 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드에게 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어
- 해당 노드의 패킷 수신 상태와 도달하기까지의 시간, 네트워크가 잘 연결되어 있는 지 알아볼 수 있음
- But...ping은 TCP/IP 프로토콜 중에서 ICMP(인터넷 프로토콜의 비신뢰적인 특성을 보완하기 위한 프로토콜) 프로토콜을 통해 동작하기에 위 프로토콜을 지원하지 않는 기기를 대상으로는 ping 테스팅이 불가능함

# netstat
- 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는데 사용됨
- 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등의 리스트를 보여줌
- 주로 서비스의 포트가 열려 있는지 확인할때 사용

# nslookup
- DNS와 관련된 내용을 확인
- 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인

# tracert
- 목적지 노드까지 네트워크 경로 확인
- 목적지 노트까지의 구간 중 어느 구간에서 응답이 느려지는지 확인 가능

# 네트워크 프로토콜 표준화
- 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스
- IEEE or IETF 표준화 단체가 정함
- ex) 웹을 접속할 때 사용되는 HTTP → 노드들은 웹 서비스를 기반으로 데이터를 주고 받음

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