20180609 네트워크 정리 01 답변

프로토콜

서로 다른 개체들이 서로 간의 의사소통을 하기 위해 만들어놓은 규약

네트워크 코어(Network Core)

엔드 시스템을 연결하기 위한 중간의 매개들을 말한다. 

라우터

네트워크 내부에 존재하는 장치들로써, 라우터는 사용자들이 보낸 메세지를 목적지까지 전달하는 역할을 가지고 있다. 결국 라우터는 데이터를 전달하는 장치이다.

네트워크의 데이터 전달방식

Circuit Switching vs Packet Switching

Circuit Switching

출발지부터 목적지까지의 대역폭을 예약해놓은 상태로써, 한번에 데이터를 전달하는 것이다. 하나의 회선을 할당받아 (회선을 독점하여) 데이터를 전달하기 때문에 아무런 방해없이 한번에 전달할 수 있다. 예시로 전화망이 있다. 전화를 걸게되면 전화를 건 송신자로부터 수신자의 전화기에 이르기까지의 경로를 찾아내고, 한번 설정된 송신자와 수신자의 경로는 데이터(음성) 이 전송되는 동안 계속 유지되는 것이다.

Packet Switching

사용자가 보내는 데이터가 패킷단위로 잘게 나뉘어서 전달되는 것이다. 패킷은 출발지에서 다음 라우터로 전송하기 이전에 저장하고 어느 경로로 갈지 결정하는 Store and Forward 방식을 취한다. 패킷의 헤더에는 출발지(source) 와 목적지(destination) 에 대한 정보가 들어있다.

Packet Switching 에서의 패킷지연 (Packet Delay)

패킷스위칭을 시 라우터는 패킷단위의 데이터를 전달받고 목적지로 전달하는 역할을 수행한다. 이 과정에서 라우터가 보낼 수 있는 대역폭보다 더 많은 유저가 더 빠른 속도로 데이터를 보낸다면 딜레이가 생길 수 밖에 없다. 

4가지 내용의 Delay

(1) Processing Delay

필연적인 딜레이 중 하나로써, 목적지에 따른 어느 라우터로 전송할 지 결정하는 것에 대한 지연

(2) Queueing Delay

데이터를 전달하는 라우터의 큐에 들어가서 앞서서 도착해 큐에 대기중인 패킷들이 모두 나갈때까지 지연 (큐에 얼마나 많이 들어가있는지에 따라서 큐잉 딜레이는 가변적)

(3) Transmission Delay

라우터의 큐 제일 앞에 배치되어서 패킷 하나가 온전하게 마지막 비트까지 최종 목적지로 가는데까지의 지연 예를 들면 패킷의 bit가 100bits이고 대역폭이 1bps 이면 1초당 1bit만 전송할 수 있기 때문에 100초가 딜레이된다. (패킷은 잘게 나눌 수 없다)

(4) Propagation Delay

마지막 비트까지 대역폭에 올라오고, 이후에 마지막 비트가 최종 목적지까지 도달하는 물리적 시간 ( 가까우면 빨리, 거리가 멀면 오래 걸림, 빛의속도라 함 )

결과적으로 라우터에서 패킷을 받을 때 걸리는 nodal delay 는 (1) ~ (4) 까지의 합으로 표현된다.

nodal = proc + queue + trans + prop

Packet Switching 에서의 패킷유실 (Packet Loss)

라우터의 큐에 삽입되기 이전에 큐에 패킷이 가득차있는 경우 큐의 저장공간이 없기 때문에 Packet Loss 가 발생하며, 패킷은 버려진다.

Packet Swtiching 에서의 패킷유실 시, TCP 구동

Client 쪽의 TransportLayer 계층의 TCP 프로토콜이 재전송

대역폭이란?

수도관의 폭과 비슷한 개념이라고 생각하면 된다. 수도관은 물이 지나가는 통로이다. 이 통로의 폭이 넓으면, 즉 수도관의 폭이 넓으면 더 많은 물의 유입이 생길 것이다. 네트워크의 대역폭이란 사실 인터넷 속도라고 보아도 무방하다. 

트래픽이란?

특정 전송로 상에서 일정 시간 내에 흐르는 데이터의 양이다. 서버에 저장된 파일(문서, 이미지, 동영상 등) 을 클라이언트(사용자) 가 다운로드 시 발생되는 데이터의 누적량을 뜻한다.

+) 30Mbps 는 1초에 어느정도의 데이터를 전송할 수 있는가.

30Mbps 

= 30M bit / second 

= 30 * 1024 Kbit / Second 

= 30720Kbit / Second

30720 / 8(bit) = 3840KB

Second = 3840Kbytes / Second , 초당 3840KB 를 전송할 수 있음을 의미.