1. 네트워크 (Network)
- 노드와 링크가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합
- 노드: 네트워크 장치 (서버, 라우터, 스위치)
- 링크: 유선 또는 무선과 같은 연결매체 (LAN, wi-fi)
2. 트래픽 (Traffic)
- 특정 시점에서 링크 내에 흐르는 데이터의 양 (bps)
- 트랙픽이 많아졌다는 의미는 특정 시점에 흐르는 데이터가 많아졌다는 의미
- 클라이언트가 서버에서 파일을 다운로드하는 경우, 이 다운로드된 파일의 용량은 트래픽의 일부로 간주
- 100KB 이미지를 1,000명이 다운로드 시 누적 트래픽?
→ 100 X 1,000 = 100MB
3. 처리량 (Throughput)
- 네트워크 또는 데이터 전송 시스템에서 단위 시간 당 성공적으로 전달되는 데이터의 양 (bps)
- 처리량이 많아졌다는 의미는 처리되는 트래픽의 양이 많아졌다는 의미
- 네트워크 트래픽의 양, 대역폭의 한계, 통신 오류 및 하드웨어 성능 등의 영향을 받음
4. 대역폭 (Bandwidth)
- 주어진 시간동안 네트워크에 흐를 수 있는 최대 비트 수 (bps)
- 최대 동시접속자 수 예측 가능
- 100Mbps라는 대역폭을 가진 서버가 있고 한사용자당 100kbps로 동영상 파일을 요청할 때 최대 동접자수?
→ 100,000 / 100 = 1K
5. 지연 시간 (Latency)
- 데이터가 출발 지점에서 도착 지점까지 이동하는 데 걸리는 시간
- 매체 타입, 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 상태 등에 영향을 받음
- 왕복 지연 시간 (Round-Trip Time, RTT): 데이터가 출발 지점에서 목적지까지 이동하고 응답을 받아 다시 출발 지점으로 돌아오는 데 걸리는 시간
6. MTU (Maximum Transmission Unit)
-
네트워크에 연결된 장치가 받아들일 수 있는 최대 데이터 패킷 크기
→ 일반적으로 1500바이트로 설정 -
MTU보다 큰 데이터 패킷은 전송 과정에서 Fragmentation
- IPv6: 출발지에서만 패킷이 목적지까지 도달하기 전에 경유하는 중간 라우터의 MTU (Maximum Transmission Unit) 중 가장 작은 MTU를 고려하여 패킷을 조절하고, 필요한 경우에만 fragmentation을 수행
- IPv4: Flags, 3비트로 Fragmentation을 판단 및 구별
- DF (Don't Fragment): 패킷은 라우터에 의해 조각화되지 않아야 한다.
→ 패킷이 네트워크 경로에서 MTU를 초과하더라도 라우터는 패킷을 조각화하지 않고 전송에 실패
이를 송신자에게 알리기 위해 ICMP 프로토콜을 사용하여 오류 메시지 생성 - MF (More Fragments): 패킷은 마지막 조각이 아니며, 다른 조각이 더 있다는 것을 의미
- DF (Don't Fragment): 패킷은 라우터에 의해 조각화되지 않아야 한다.
7. MSS (Maximum Segment Size)
-
TCP에서 한 번에 전송할 수 있는 최대 세그먼트의 크기
-
MTU에서 TCP 헤더와 IP 헤더의 크기를 빼서 계산
- MTU: Payload + TCP Header + IP Header
- MSS: Payload
→ MSS는 1460바이트로 설정되어 있어서 데이터를 1460바이트 이하로 나누어 전송
-
MTU vs MSS
- MTU: 전송 매체에서 한 번에 전송할 수 있는 최대 크기
- MSS: TCP에서 상대방과 한 번에 전송할 수 있는 최대 데이터 크기
8. PMTUD (Path MTU Discovery)
- 송신자와 수신자 사이의 경로에서 전송할 수 있는 최대 크기를 찾아내는 기술
- MTU를 초과하여 패킷이 누락되는 상황을 방지하고 최적의 전송 크기를 찾아내기 위해 사용
→ IPv4, IPv6 에서 적절한 MTU를 찾을 때 사용 - 송신자는 일반적으로 최대 MTU부터 시작하여 테스트 패킷의 크기를 줄여가며 테스트를 진행하여, 경로 상의 모든 네트워크 장비가 지원하는 최대 크기를 찾아낸다.
- MTU를 초과하여 패킷이 누락되는 상황을 방지하고 최적의 전송 크기를 찾아내기 위해 사용
9. 네트워크 성능 분석 명령어
- ping: 네트워크 상태를 확인하려는 대상에게 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어
- 해당 노드의 패킷 수신 상태와 도달하기까지의 시간 등을 알 수 있다.
- ICMP 프로토콜을 통해 동작
- ping googole.com -n 12: 12번의 패킷을 전송
-
netstat: 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시
- 프로토콜 종류, source address, 포트의 상태 등을 확인할 수 있다.
- 프로토콜 종류, source address, 포트의 상태 등을 확인할 수 있다.
-
nslookup: DNS 관련 내용 확인
-
tracert (traceroute): 목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용
10. 네트워크 프로토콜 표준화
- 네트워크 프로토콜 및 표준에 대한 관리와 제정은 두 개의 주요 국제 표준화 단체인 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)와 IETF (Internet Engineering Task Force)에서 이루어진다.
- IEEE 802.3: 유선 LAN (이더넷) 표준
- IEEE 802.11: 무선 LAN (Wi-Fi) 표준
