1. 컴퓨터 네트워크 기본

프로토콜

• 네트워크 내 통신 규약.
• 비유하자면 한국어나 영어와 같은 언어와 유사하다. 두 사람이 대화하기 위해서는 같은 언어를 사용해야 하는 것처럼, 네트워크 내 두 장치도 데이터를 주고 받기 위해서는 같은 프로토콜을 사용해야 한다.

네트워크 코어

• 상호 연결된 라우터들의 집합

데이터 전달 방식

• Circuit Switching
  • 출발지에서 도착지까지 경로를 미리 정해두고 그 경로만을 통해서 통신하는 방식
  • 링크(link)의 대역폭(bandwidth)에 따라 전송 요청이 가능한 컴퓨터의 수가 한정되어 있다. 예를 들어 대역폭이 100Mbps인 링크가 있고 모든 컴퓨터의 데이터 전송 속도는 10Mbps일 때. 이 링크에는 10대의 컴퓨터만 연결할 수 있다.
• Packet Switching
  • 패킷이 들어오는 대로 받아서 적절한 네트워크로 전송해 주는 통신 방식
  • 즉, 네트워크의 상태에 따라 경로가 바뀔 수도 있다.
  • 현재 사용 중인 인터넷의 통신 방식이다.
  • 갑자기 많은 수의 패킷이 한꺼번에 전송되면 라우터에 버퍼(buffer) 또는 큐(queue)에 임시로 패킷을 저장해 데이터 손실을 방지한다.
  • 링크의 대역폭과 상관없이 컴퓨터를 연결할 수 있다. 단, 동시에 전송되는 패킷의 수만 제한된다.

Packet Delay

• processing delay
  • 라우터가 패킷을 프로세싱하는데 걸리는 시간
  • 즉, 패킷을 분석해 목적지를 알아내고 다음 라우터 혹은 목적지를 정하는데 걸리는 시간
  • 라우터의 성능을 개선해서 줄일 수 있다.
• queueing delay
  • 라우터 내 큐에서 기다리는 시간
  • 네트워크 내 컴퓨터들의 네트워크 접속 패턴에 따라 달라지기에 조절하기 어렵다.
  • 큐의 길이보다 더 많은 패킷이 들어오는 경우 패킷이 유실될 수 있다. 이 경우 TCP를 사용한다면 패킷을 처음 보낸 송신자가 재전송을 한다. 라우터는 최대한 빨리 패킷을 전송하는 것에만 초점을 맞추기에 패킷 유실에 대한 처리를 따로 하지 않기 때문이다.
• transmission delay
  • 패킷이 라우터에서 나가는데 걸리는 시간
  • (패킷의 크기) / (링크의 대역폭 크기)로 구할 수 있다.
• propagation delay
  • 링크를 통해 다음 라우터에 도달하는데 걸리는 시간
  • (링크의 물리적 길이) / (빛의 속도)로 구할 수 있다.
  • 실제로 패킷은 링크를 통해 빛의 속도로 움직이므로 이전 라우터에서 다 나오기 전에 패킷의 일부가 이미 다음 라우터에 도착할 수 있다. 이러한 경우 패킷의 모든 비트(bit)가 다 도착할 때까지 기다린 뒤 다음 라우터에서 해당 패킷을 처리한다.

애플리케이션이 transport layer로부터 필요한 서비스

• data integrity : 데이터를 손실없이 온전히 전송
• timing : 데이터를 시간 내에 전송
• throughout : 데이터 전송 양에 최소 한계가 있어야 한다.
• security
• transport layer는 실제로 TCP에서 data integrity만 보장한다.

 

출처 : 컴퓨터네트워크 강의