네트워크 프로토콜¶
1절. 인터넷과 프로토콜
2절. 네트워크 엣지
3절. 네트워크 코어
4절. 성능
5절. 프로토콜 계층
6절. 서비스 모델
1절. 인터넷과 프로토콜¶
인터넷(Internet)¶
- 장치끼리 꼭 들어맞는 연결의 통신 형태
- "너트와 볼트(Nuts And Bolts)"의 관점
- 수십억 대의 연결된 컴퓨팅 장치
- 호스트 = end systems
- 인터넷의 "주변(edge)"에서 네트워크 애플리케이션 실행
- 패킷 스위치: 패킷(chunks of data)을 전달
- 라우터, 스위치
- 통신 링크
- 광섬유, 구리, 라디오, 위성
- 전송 속도 : 대역폭(bandwidth)
- 네트워크
- 장치, 라우터, 링크의 조합 : 조직에 의해 관리
- 인터넷 : 상호 연결(Network of Networks)
- 상호연결된 ISP들
- 프로토콜(Protocol)은 어디에나 존재
- 메세지의 송-수신 제어
- 예시
- 웹(HTTP)
- 스트리밍 비디오
- Skype
- TCP
- IP
- Wifi
- 4G
- 이더넷
- 인터넷 표준
- RFC : 의견 요청(Request for Comments)
-
IETF : 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(Internet Engineering Task Force)
-
ISP : Internet Service Provider(통신사)
인터넷(Internet) : "서비스(Services)"의 관점¶
- 응용 프로그램에 서비스를 제공하는 인프라
- 웹
- 스트리밍 비디오
- 멀티미디어 화상회의
- 이메일
- 게임
- 전자 상거래
- 소셜 미디어
- 상호 연결된 기기
- 분산 응용 프로그램을 위한 프로그래밍 인터페이스 제공
- 인터넷 전송 서비스를 사용하여 송수신 애플리케이션이 "연결"할 수 있도록 하는 "훅(Hooks)" 제공
- 우편 서비스와 유사한 서비스 옵션 제공
프로토콜(Protocol)¶
- 네트워크 구성요소 간 보내고 받게 되는 메세지들에 대한 형식과 절차
- 메세지를 보내고 받을 때 취해지는 행동 정의
네트워크 프로토콜¶
- 인간이 아닌 컴퓨터(기기)들이 통신 수행
- 인터넷의 모든 통신 활동은 프로토콜에 의해 관리
네트워크에서의 프로토콜 정의¶
- 네트워크 간의 엔티티들이 주고받는 메시지의 형식, 순서, 그리고 메시지 전송 및 수신 시 취할 행동을 정의
2절. 네트워크 엣지¶
네트워크 엣지(Network Edge)란?¶
- 호스트(hosts)
- 클라이언트와 서버
- 서버(servers)
- 주로 데이터 중앙에 위치
접속 네트워크 및 물리적 매체¶
- 유선 및 무선 통신 링크
3절. 네트워크 코어¶
네트워크 코어(Network Core)란?¶
- 상호연결된 라우터(Routers)
- 네트워크들의 네트워크(Network of Networks)
최종 시스템을 엣지 라우터(Edge Router)에 연결하는 방법¶
- 주거용 접속 네트워크
- 가정에서 인터넷에 연결하는 네트워크
- 기관 접속 네트워크
- 학교, 회사 등의 기관에서 사용하는 네트워크
- 모바일 접속 네트워크
- WiFi, 4G/5G와 같은 무선 네트워크
접근 네트워크¶
케이블 기반 접속(Cable-Based Access)¶
- 가정 전용
- HFC(하이브리드 섬유 동축)
- 비대칭(Asymmetric)
- 최대 40 Mbps에서 1.2 Gbps의 다운로드 전송 속도
- 30-100 Mbps의 업로드 전송 속도
- 케이블과 섬유로 구성된 네트워크가 가정을 ISP 라우터에 연결
- 가정집에서는 케이블 헤드엔드에 대한 접속 네트워크 공유
기업 네트워킹(Enterprise Network)¶
- 기업 전용
- 사용처
- 기업
- 대학교
- 다양한 유선 및 무선 링크 기술을 사용
- 스위치(Switch)와 라우터(Router)를 혼합하여 연결
- 이더넷
- 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps의 유선 액세스
- WiFi
- 11, 54, 450Mbps의 무선 액세스 포인트
무선 접속 네트워크(Wireless Access Networks)¶
- 공유 무선 접속 네트워크가 최종 시스템을 라우터에 연결
- 기지국(Access Point)을 통한 연결
무선 근거리 네트워크(WLANS)¶
- Wireless Local Area Networks
- 일반적으로 건물 내 또는 주변에서 사용(약 100피트 범위)
- 802.11b/g/n (WiFi) : 각각 11, 54, 450 Mbps의 전송 속도 제공
광역 Cell단위(Cellular) 접속 네트워크(이동통신)¶
- Wide-area Cellular Access Networks
- 모바일, 셀룰러 네트워크 운영자가 제공(수 십 km 범위)
- 수십 Mbps의 속도
- 4G Cell 단위 네트워크(5G도 도입)
호스트(Host) : 데이터 패킷 전송¶
- 응용 메시지 처리
- 패킷 분할
- 메시지를 길이를 L 비트인 작은 패킷으로 분할
- 패킷 전송
- 액세스 네트워크로 패킷 전송, 전송 속도는 R
- R : 링크 전송 속도(대역폭) 또는 링크 용량
- 패킷 전송 지연
- 패킷 전송 지연 = \(L\)비트 패킷을 링크에 전송하는 데 걸리는 시간
- \(\frac{L(bits)}{R(bits/sec)}\)
네트워크 코어(Network Core)¶
