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Internet 이란?

  • 인터넷은 컴퓨터로 연결하여 TCP/IP 라는 통신 프로토콜을 이용해 정보를 주고 받는 컴퓨터 네트워크를 의미한다.
  • Date를 전달하는 장치들이 이루는 거대한 network 망이다
  • end system(host) 에 통신 서비스를 제공하는 존재이다.

구성

  • 여러 형태의 sub-network로 구성된다.
  • End system : 노트북, 휴대폰, 컴퓨터 등 네트워크를 이용하는 말단 부분
  • Access Network : end system에 해당하는 기기들이 인터넷에 접속하기 위해 사용하는 네트워크로 sub-network의 기반이 되는 기술
  • network : end system의 정보를 전달하는 역할을 하는 부분

end system

  • 인터넷과 연결된 가장 말단의 존재
  • web browser, email, client, server …
  • 점점 범위가 확장되고 있다.

access network

  • End system이 Internet의 첫 부분과 연결되는 구간, Edge router
  • Home
    • FTTH, cable internet access ..
  • Enterprise
    • LAN : Ethernet, WIFI
  • WAN
    • 3G, LTE, 5G ..

network core

  • 네트워크의 핵심 부분
  • end system의 정보를 전달하는 역할
  • packet 기반으로 동작
    • router, link-layer switch를 통해서 원하는 곳으로 패킷을 전달하는 역할을 한다.
  • store-and-forward transmission
    • 스위치가 출력 링크로 패킷의 첫 비트를 전송하기 전에 전체 패킷을 받는 것을 의미한다.

packet

  • Internet에서의 정보를 전달하는 전송 기본 단위

packet switching network

  • packet 기반으로 전달을 하는 통신 네트워크
  • 모든 통신이 packet 형태로 이루어짐.
  • 대표적으로 Internet 이 여기에 속한다.

Congestion

  • 여러개의 입력 node와 연결된 packet switch에서의 혼잡 현상
  • Queueing
    • 혼잡 현상을 해결하기 packet switching에 대기열을 만들고 대기열에 packet을 쌓는다. 어떤걸 먼저 보낼지는 Queueing에 설정된 프로토콜에 맞춰서 전달된다.
  • Packet Loss
    • 너무 많은 packet 으로 인해서 Queue가 가득차게 되면서 packet을 버리게 되는 것을 의미한다.

Router

  • packet을 적절하게 전달하는 역할을 수행한다.
  • Forwarding table
    • packet의 목적지를 forwarding table과 비교하고 어디로 내보낼 지 결정
  • Routing protocol
    • Forwarding table을 만드는 알고리즘(프로토콜)을 말한다.

Protocol

  • Internet 내에서 각 entity들의 동작 그 자체를 정의한다.
  • 정보 송수신에 대한 기능적 실체
  • 주로 주고받는 메시지 + 관련 동작을 정의한다.

계층 구조

애플리케이션 계층

  • 각 end system에 있는 애플리케이션끼리 정보 패킷을 교환할 때 사용한다.
  • HTTP, SMPT, FTP, DNS …
  • PDU : Message

트랜스포트 계층

  • TCP
    • 연결지향형 서비스 제공
    • 긴 메시지를 짧은 메시지로 나누고 혼잡 제어 기능을 제공한다.
  • UDP
    • 비연결성 서비스 제공
    • 서비스 신뢰성, 흐름 제어, 혼잡 제어를 제공하지 않는다. (대신 빠르다.)
  • PDU : Segment

네트워크 계층

  • end system to end system으로 데이터그램(datagram) 을 라우팅하는 책임을 진다.
  • 라우팅 프로토콜, IP 프로토콜을 포함한다.
  • Routing, Forwarding을 해준다.
  • PDU : packet

링크 계층

  • 송신 노드부터 수신 노드까지 하나의 링크를 통해 신뢰적인 전송을 제공한다.
  • 네트워크 내에서 Packet 흐름을 결정하는 핵심 역할을 수행한다.
  • L1(물리 계층)에 의존적이다.
  • PDU : frame

물리 계층

  • 링크 계층과 서로 엮여서 동작한다.
  • 1:1 상황에서 직접적인 물리 신호를 주고 받아서 정보를 전달한다.
  • PDU : bit

캡슐화

  • layer를 통과할 때 PCI가 붙으면서 PDU의 크기가 커지고 헤더도 계속 붙는다. 이렇게 계속 감싸지는 것을 캡슐화라고 한다.
  • 각 layer는 자신만의 정보 header를 붙이면서, 상위 layer의 packet을 캡슐화한다.

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참고