컴퓨터 네트워크

네트워크의 내부구조

— 계층적 구조(LayeredArchitecture)

네트워크의 역사

— 통신의 역사

1. 우편 = 우리가 통신의 가장 기초가 되었던 수단, 하지만 걸리는 시간이 너무 오래 걸린다.
2. 봉화 = 최초의 전자기 신호를 이용한 통신 시스템이다.
   • 광통신 시스템
   • 디지털적 시스템 = 봉화는 갯수가 정확히 정해져 있으므로 오류와 정보 손실이 적다.
   • 하지만 봉화가 느린 이유는 뭘 까?
     • 사람이 하는 시스템이다 보니 나태해 질 수 있다. 그러면 정보전달 과정이 너무 느리다.
3. 전보 = 모스부호(점과 선을 이용하여 정보 전달) 같은것이다.
   • 1846 년에 예술가(모르스)에 의해 만들어졌다.
   • Data Network
   • Digital Network
4. 전화 = 1876년에 그람 벨에 의해 나타났다.
   • 여기서 네트워크라는 현재적 통신이라는 개념이 처음 사용됐다.
   • Voice Network
   • Analog Network ( 정보가 중간 단계를 많이 거칠수록 품질이 떨어진다.)
   • 사용자의 폭발적 증가 ( 수동 교환 —> 자동 교환 )

컴퓨터 통신 ( Network Edge )

기본적으로 네트워크는 각 단말기(Terminal, network Edge)에서 단말기로 연결되어 있고 그 양은 수십 억 개로 이루어져 있다. 그래서 가운데의 내용을 알기 어려워 가운데에 구름(클라우드)처럼 그린다.

그 구름을 네트워크 코어라고 한다.

단말기와 네트워크 코어와 연결되는 선을 마지막 한단(Last Mile) 이라고한다

데이터 연결 기법

1. Dial-Up Modem - 1,200 ~ 9,600 bps

• 전화 선( 음성 )을 그대로 이용 ( 집에 전화 오면 컴퓨터다 끊김 )
• 음성 정보를 데이터 정보와 동일하게 사용
• 네트워크 코어 또한 데이터를 음성으로 그대로 받았다.

2. DSL ( Digital Subscribrt Line ) - 1 ~ 8 Mbps

• 전화 선을 통신 선로로 그대로 사용
• Last Mile ( 마지막 1단계) 까지만 전화 선을 사용 = 네트워크 코어를 별도로 존재 시킨다

3. 케이블 모뎀 ( 동축선 - 가운데 점 하나 있는 선 ) - 30 Mbps

• 케이블 Tv선로(동축선)를 이용
• 30Mbps라고는 하지만 전화 선과는 다르게 케이블 모뎀은 집집마다 버스 형으로 연결하고 있기 때문에 실제 속도는 그만큼 나오지 않았다. ( 그래서 새벽에 혼자 쓰면 30Mbps 다 사용 가능 )

4. FTTH ( fiber to the home )

• 집 앞까지 광케이블을 끌어온다.
• 구리 선( 전기적 회로 ) → 광섬유( 전자기파(가시광선) 전송 )
• 광섬유는 굉장히 많은 데이터를 보낼 수 있지만 관리 비용이 어마어마하다

기타 Last Mile 통신 기법 ( 기가 비트 )
● Wi - Fi ( 무선, 공유 채널 )
● Ethernet ( 인터넷 선 - 전용 선) 그래서 두 개 중 Ethernet이 더 빠르다
● 3G, LTE

통신 선로의 종류

1. 구리 선
   1. 전화선( 일반pair선 - 일반적인 일직선인 두 선 )
   2. Ethernet( Twisted pair - 두 개의 선을 꼬아서 만든 선)
   3. 케이블 TV선 ( 동축선 - 우리가 알고 있는 TV선)
2. 무선 ( 공기 )
   1. 공유 범위가 굉장히 넓다
   2. 잡음이 많다
3. 광섬유
   1. 단위 전송률의 가성비가 높다
   2. 충격에 약하다.
   3. 유지보수 비용이 높다.

   음성정보 VS 데이터 정보

   음성정보 ( Circuit Switching )
   • 전화 ( 회로 연결 )
   • 시작과 끝이 명시적으로 구분
   • 꾸준히 정보가 전송 ( 시작 ~ 끝 )
   • 시작 ( 거는 사람 )부터 끝( 받는 사람 )까지 선로 자원을 점유
   • Circuit의 초기화 비용이 높다
   • 과금( 통화 시간 ) 이 시간단위로 이루어진다
   데이터 정보 ( Packet Switching )
   • 인터넷 ( 데이터 ( 편지 ) 전달 받고 끝 )
   • 시작과 끝이 모호하다 ( 인터넷을 끈다고 로그아웃이 되지 않음 )
   • 우편 시스템과 비슷하다
     • 보내고 싶은 목적만 봉투에다 담아서 보내면 끝!
   • 유튜브 스트리밍 또한 비슷하다 데이터를 봉투에 담아 계속해서 보내는 것
   • 과금이 패킷 단위, 데이터 량으로 이루어진다.
   • Packet의 초기화 비용이 낮다
   프로토콜
   • 규약 ( 융통성이 없어서 까다롭게 구성 해야 한다. )
   • 계층적 규약 구조
   • ISO/OSI 7 계층 참고 모델
     • 응용 계층 - 우리가 눈에 보이고 사용하는 것들 ( 카카오톡, 네이버 카페, LOL, YOUTUBE )
     • 표현 계층 -눈에 보이게 하기 위해 사용하는 도구( 프레젠테이션, HTML )
     • 세션 계층 - 응용/표현 객체의 전달( HTTP )
     • 전송( Transport ) 계층 - 양 끝 단의 전송 품질 보장
     • 네트워크 계층 - 어떻게 Network Core ( 구름 )가 끝 단간 전송을 구현
     • 데이터 링크 계층 - 각 링크의 규약
     • 물리 계층 -
   • 인터넷은 5 계층으로 볼 수 있다.
     • 응용과 표현, 세션을 하나의 응용 계층으로 본다.
   성능 지표
   • 전송률
     • 최대 전송률 - 공유 채널은 거품이 있다.
     • 평균 전송률 - 이것이 중요하다
     • 최저 전송률
   • 통신의 지연 시간 ( Delay )