=== Computer Networks and the Internet ===
0. What's the Internet
사진에 있는 ISP는 망 사업자들이다.
nuts and bolts view
hosts = end systems 은 computing devices(computer, smartphone 등등)
그 위에서 network apps가 돌아간다.
communication links : 네트워크를 연결하는 매체(fiber, copper, radio, satelite)
bandwidth(대역폭) : 전송속도
Packet switchs : 데이터를 전달하기 위해 존재하는 것들(라우터, 스위치 등등)
Internet : 네트워크의 네트워크이다.(상호연결된 ISP 들)
프로토콜이 보내는 메세지를 관리하고 받는다.(TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11 등등)
Internet standards : 어떤 제조사가 만들든 통신하는 규약이 필요하다. 그걸 만드는 기관들
- IETF : Internet Engineering Task Force
- RFC : Request for comments
a service view
인터넷 : 네트워크를 필요로 하는 애플리케이션이 동작하도록 만드는 infrastructure
개발자들이 인터넷을 이용해서 메세지를 전송하고 받을 수 있는 interface를 제공해준다.
What is a protocol
HTTP를 기준으로 말하면 위와 같이 된다. 프로토콜은 format을 결정하고 메세지를 주고 받는다. 그리고 주고 받은 메세지를 기준으로 일을 처리한다.
1. Network edge
Network edge
- hosts : 고객과 서버간의 통신
Access networks, physical media
- 엣지와 코어 안에 링크들이 존재
Network core
- 엣지의 반대편, 라우터들을 이야기
Access networks and physical media
Access networks : 사용자로부터 인터넷에 접속하기까지의 구간
Digital subscriber line(DSL)
엑세스 네트워크에도 여러가지 종류가 있는데 DSL이 그중 하나이다.
한 마디로 집에서 인터넷을 어떻게 사용할 수 있는가에 대한 설명이다.
DSL은 전화선을 이용해서 연결하는 것이다. 그러면 바깥에는 DSLAM 업체가 있다. 전화망은 telephone 네트워크를 이용하고 데이터는 ISP로 보내서 인터넷을 사용할 수 있게 한다.
하지만 문제점은 요즘에는 이걸 잘 안쓴다. 왜냐하면 속도가 상당히 느려서 쓰질 않는다.
Cable network
HFS : hybrid fiber coax (구리 + 광 케이블)
- asymmetic : 최대 30Mbps까지 downstream transmision rate, 2Mbps upstream transmission rate
케이블 모뎀을 이용해서 연결하게 된다. 케이블은 케이블 모뎀이 CMTS(cable modem treminate system)와 연결되어 있어서 그 사이에서 컴퓨터들이 네트워크를 공유하게 된다.
DSL과 다르게 중심과 연결되어 속도역시 나누어 써야 한다.
케이블 하나에서도 신호를 채널(주파수)로 각각 나누어 사용하게 된다.
한국
광케이블을 가지고 단독, 아파트에 연결해 보내게 된다.
국사(ISP)로부터 각 단지별로 광케이블이 연결되어 있다. 그리고 UTP 케이블을 사용하게 된다.
그래서 위와 같이 자기가 원하는 속도별로 선택해서 사용할 수 있다.
home network
집의 구성은 위와 같이 생기게 된다.
Enterprise access networks (Ethernet)
스위치가 각 위치별로 네트워크가 연결되게 된다.
Wireless access networks
Wireless LANs
802.11 b/h/n/ac/ax(Wi-Fi)를 보통 이야기 한다. 전송속도가 점차 늘어난 것을 확인할 수 있다.
라이센스를 사용하지 않는 주파수 대역을 보통 사용한다.
전송품질을 보장해주지 못한다.
Wide-area wireless access
집 밖에서 사용하는 네트워크들 3G, 4G(LTE), 5G
Wireless LAN과의 차이점은 이 네트워크는 이동하면서 네트워크가 끊기지 않는 것이였으나 시대가 변화하면서 다른 기능을 끼얹은 상태이다.
국가로 부터 라이센스가 있는 주파수 대역을 구매하여 보통 사용한다.
Hosts : sends packets of data
host sending function
보통 데이터 수십만개의 비트를 한번에 보내지 않는다.
이걸 일단 잘라서 패킷을 만들고 패킷별로 앞뒤로 header(controll message)를 붙여서 전송을 하게 된다.
이때의 R은 회선이 얼마나 빠르게 패킷을 전달할 수 있는가에 대한 개념이다. L은 보내고자하는 비트이다. 그래서 L/R은 전송시간이 나오게 된다.
Physical media
데이터를 전달하는 매체, 용어들
bit : 전달되는 데이터
physical link : 물리적 회선(전달자와 수신자)
- guided media : 선으로(copper, fiber, coax) - 속도를 빠르게 하려면 선을 늘리면 된다.
- unguided media : 무선으로(radio) - 사방으로 퍼지는 전파중 하나를 수신받음, 신호감쇄가 심함
Twisted pair
- CAT-5 : 1Gbps까지
- CAT-6 : 10Gbps
Coaxial cable : 동축케이블
- bidrectional 10-100Mbps의 속도를 낸다.
Fiber optic cable : 광케이블(유리선)
- light pules가 데이터를 가지고 이동
- 전자파에 영향이 적음
- 굉장히 멀리 이동
Radio : 주파수
- 전자기 스펙트럼
- 주파수 대역에서 신호를 보냄
- 환경에 큰 영향을 받음
Radio link types
- terrestrial microwave
- satelite
- LAN (Wi-Fi)
- wide-area (cellular)
2. Network core
망사업자가 깔아놓은 라우터들 : 빠른속도로 데이터를 원하는 목적지로 전달하는 역활
store-and-forward
source와 destination 사이에 많은 라우터들이 존재한다.
store-and-forward : 중간 라우터에서 받은 데이터로 어디로 보내야할지 결정하고 전송해준다.
end-to-end delay = 2 x L/R (딜레이가 없다고 가정할때 L은 보내는 패킷, R은 전송속도)
실재시간 : L/R로 계산
Packet switching: queueing delay, loss
데이터 들어오는 속도는 빠른데 처리하는 속도가 느린경우 버퍼가 존재한다. 이것을 보고 queueing이라고 부른다.
queueing and loss
- 만약 버퍼가 가득 찼는데도 계속 들어오면 그냥 라우터에서 데이터를 버려버린다.
Two key network-core functions
network-core에서 가장 중요한 2가지 기능은 routing과 forwarding이 있다.
- routing : 들어온 데이터를 어떤 라우터로 보내줄지를 결정하는 것
- forwarding : 어느쪽 output interface가 여러개 있을때 어느쪽 interface로 보낼지를 결정하는 것
