[Computer Network] Computer Network

이 시리즈는 인천대학교 최승식 교수님 강의를 개인적으로 정리한 글 입니다.

1. 컴퓨터 네트워크와 인터넷

인터넷이란 무엇인가

• 컴퓨터 네트워크 : 컴퓨터와 컴퓨터사이의 데이터 혹은 정보를 네트워크를 통해 전달하는 것을 학습하는 교과목

• 사용자는 다양한 네트워크를 통해 정보교환을 함
  - ex) 전화망, 무선랜, 이동통신망, LAN 등
  - Internet의 등장 - TCP/IP를 이용한 네트워크
  

• 수백만개의 연결된 컴퓨팅 장치
  - 호스트 = 종단장치
  

• 통신링크
  - fiber, copper, radio, satellite
  - transmission rate = bandwidth
  

• 패킷스위치
  - 라우터, 링크계층스위치

• Protocols : 인터넷 정보수신을 제어 함
  ex) TCP, IP, HTTP, FTP, PPP(the Point to Point Protocol)
  - Internet Standards
  - IETF : Internet Engineering Task Force (국제 인터넷 표준화 기구)
  -> RFC : Request for Comments

RFC : IETF에 의해 관리되는 "의견을 요청하는 문서"라는 의미로, 주로 프로토콜 및 파일 형식이 주제이며 "RFC-일련번호"형식으로 불리운다.
대표적인 웹의 기반이 되는 프로토콜 HTTP 1.1은 RFC-2068에서 시작되었다.

서비스 측면에서 본 인터넷 정의

• 분산 어플리케이션에 서비스를 제공하는 통신 인프라:
  - Web, VoIP, email, games, e-commerce, file sharing
• 인프라는 서비스를 제공하기 위한 API를 제공
  - 다양한 서비스를 제공
  - 우편서비스와 비슷

종단시스템(hosts)

• run application programs
  ex) Web, email
• 사물인터넷 시대
  1) client/server model
  - client host requests, receives service from always-on server
  - ex) Web browser/server; email client/server
  2) peer to peer model:
  - 최소한의 서버 사용
  - ex) Skype, BitTorrent

가정접속

• 1. DSL: Digtal Subscriber Line 디지털 가입자 회선
     - ex) 모뎀
     - 서비스 제공 : 전화회사
  • 비대칭구조
  • VDSL(Very High-data rate DSL) : 다운스트림 12-55 Mbps, 업스트림 1.6-20Mbps
  • 전화국에 물리적으로 전용라인이 연결됨

• 2. 케이블 인터넷 접속 (HFC:Hybrid fiber Coax)
     - 광케이블을 이용하여 가입자에게 유선방송 및 인터넷을 제공하는 서비스이다.
     - 비대칭 : 다운스트림 40Mbps-1.2Gbps, 업스트림 30-100Mpbs
     - 공유 방송 매체 - home shares access to router

• 3. FTTH (Fiber to the Home)
     - 전화국으로 부터 가정까지 직접 광섬유 경로 제공
     - 광신호 분배 네트워크 (Passive Optical Network)
     - 전화국에 있는 OLT에서 스플리터를 통해 ONT로 가정접속 제공 (홈 라우터)
     - Gbps 범위의 인터넷 속도 제공

기관접속

• Company/univ local area network (LAN) : 종단시스템을 가장자리 라우터에 연결
• Ethernet:
  - 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps Ethernet
  - 현재 : 종단시스템은 대부분 이더넷 스위치에 연결함
  

무선접속

• 공유된 무선엑세스망을 통해 종단시스템을 라우터에 연결
  - via base station 혹은 "access point"
• wireless LANs:
  - 802.11b/g/a/n (WiFi): 11 or 54Mbps
  • 802.11n : 150-300Mbps
  • 802.11ac : 1Gbps
• 광역무선접속 : LTE and 5G
  - 통신회사(KT, SKT, LG U+)
  - LTE : 최대 75 Mbps, LTE-A 300Mbps
  - 5G : 최소 1Gbps - 최대 100Gbps
  

네트워크 코어

• 네트워크 코어
  - 상호연결된 라우터

• ⭐️ 데이터 전송방식 ⭐️

  • 회선교환 : 경로상에 필요한 자원을 미리 예약하는 방식
    ex) 전화망
  • 패킷교환 : 예약없이 정보를 패킷단위로 나누어 전송하는 방식
    ex) 인터넷