[컴퓨터네트워크] 1. 인터넷이란?

 

KOCW 이미정 교수님의 <컴퓨터 네트워크> 강의를 듣고 정리한 내용입니다.
중간 중간 나오는 생각한 질문 부분은 제가 뽑은 중요한 키워드라고 느낀 부분입니다!

 

1. What is internet?

인터넷의 구성 요소

인터넷을 하나의 덩어리로 생각해본다면, 가장자리에 사용자 컴퓨터와 서버가 있는 것을 확인할 수 있다. 이를 host 라고 부른다.

- 네트워크 분야에서는 컴퓨터라고 부르지 않고, 호스트라고 부름

• 사용자 컴퓨터에서 application program을 실행하고 있기 때문에 호스트라고 부르는 것
  • 사용자 어플리케이션을 호스팅하고 있다! ⇒ host

- 또는 end system이라고 부름

• 네트워크 가장자리에 있다! ⇒ end system

네트워크 중앙에는 router 라고 불리는 특수한 컴퓨터들이 펼쳐져 있다.

사용자에게 전달되어야 하는 메시지가 목적지를 찾아갈 수 있도록 해주는 역할을 한다.

- source로부터 destination까지 가기 위해서는 여러 개의 라우터들을 거쳐서 가게 됨

• 라우터들: 다음 라우터는 누구야? 하는 식으로 던져줌

네트워크 중앙에는 라우터 혹은 스위치라고 불리는 특수한 장비들이 있다.

- 정리하자면 !!

• 가장자리에는 → host 또는 end-system
• 중앙에는 → router 혹은 switch

라우터와 스위치를, 혹은 호스트와 라우터를 연결해주는 것을 링크라고 한다. (communication-link)

링크는 물리적인 실제 회선이다.

 

다양한 end-system들

데스크톱 (2000년대)

모든 가전들 (요즘) = 커뮤니케이션을 할 수 있는 모든 장비들

인터넷의 중간 → 라우터, 스위치들이 연결되어 있다.

완전 평평하게 연결된 것이 아니라 뭉치-뭉치로 연결되어 있다. (↓ 이런 식으로…)

정리! (이를 통해 알 수 있는 것)

1. 인터넷은 네트워크들의 네트워크다.

• 네트워크들이 모인 네트워크다.

2. 인터넷의 프로토콜은 이러한 네트워크들의 네트쿼크가(= 인터넷이) 메시지를 보내고 받는 모든 것을 제어하는 일련의 규칙들을 말한다.

3. 인터넷은 표준화가 매우 중요하다.

- 통신(= 서로 이야기하는 것)이 가능해야 하기 때문이다.

- 같은 방식으로 이야기 할 수 있도록 오픈되어야 한다는 소리임

• 이를 해주는 기관 → IETF (Internet Engineering Task Force)
• IETF에서 발표하는 표준 → RFC (Request-for-comments)

 

프로토콜은 무엇인가 ? (프로토콜이 정의하고 있는 것)

보내고 받는 메시지의 형식, 순서, 받았을 때 취할 액션

• 컴퓨터에서 메시지를 보낼 때는 (= request 하는 상황에서는) 받은 메시지를 해독(= parsing) 하는 것이 중요하기 때문이다. 이를 위해 프로토콜이 정의하는 포맷으로 보낸다.

 

엑세스 네트워크를 특징짓는 중요한 요소

- 공유되냐, 독립적이냐가 중요하다. (shared or dedicated)

• 여러 명이 동시에 접근하면 나에게 할당될 양이 줄어들기 때문

1. 대역폭 (bandwidth, transmition rate)

- 단위시간당 싣어 나를 수 있는 비트 수

• Mbps, Gbps

2. 보안적인 면에서도 차이를 띔 (ex - 와이파이)

 

access net: digital subscriber line (DSL)

엑세스 네트워크를 제공해주는 회사들 (ex - KT, SKT)

옆집이랑 인터넷 같이 안쓰는 예시 → dedicated에 해당, 각 집마다 DSL 모뎀 가짐

DSL 모뎀에 voice, data 등 보내면 → cental office에 있는 DSLAM으로 가서 나눠짐 → telephone network or ISP로 ㄱㄱ

집에서는 인터넷을 업로딩보다는 주로 다운로딩한다. (데이터의 생성자라기보다는 소비자에 해당)

• 업스트림, 다운스트림 속도 차이 예시 (다운스트림이 훨 큼)

 

access net: cable network

데이터들은 cable headend로 연결되는데, 여기에도 DSL처럼 CMTS (cable mopdem termination system) 라는 멀티플렉싱 장비가 존재한다. → 나온 데이터들을 여기서 인터넷으로 보내준다.

 

DSL, 케이블 네트워크 차이!

케이블 네트워크는 하나의 선을 공유 (shared-link)

• 일반적인 케이블 방송 → 브로드 캐스트 → 동일한 시간에 같은 내용이 나옴
• 케이블 회사들은 대역폭이 큰 하나의 선을 제공하고, 거기에 각각의 집들이 연결해 사용한다.
• 각각의 집들로 같은 양을 보내는 것

 

케이블 회사가 제공하는 네트워크를 대개 HFC (hybrid fiber coax) 라고 부른다

- 케이블 해드엔드 여러 개가 묶인 계층 구조 (얘네를 모아서 인터넷으로 보내는 것, 즉 개수와 대역폭 비례)

• fiber link로 연결함.
• fiber link들은 coax cable로 연결

- 케이블 해드엔드는 fiber links와 coax cabel의 조합으로 이루어져있다.

 

케이블 네트워크도 DSL와 마찬가지로 업스트림과 다운스트림의 비율이 다르다

다운이 훨씬 크지만, 양 차이가 있다. (DSL과 다른 점)

• 여러 집이 나누어 가지기 때문 (ex - 최대 ~Mbps)

 

access net: home network

집에도 하나의 네트워크가 구성된다.

연결 과정

• 데스크톱 → 홈 네트워크 → DSL or cable network → 인터넷

홈 네트워크의 중심부에는 라우터가 있다.

라우터에는 데스크탑이 직접 연결되어 있거나, 와이파이의 access point가 직접 연결될 수 있다.

즉 집에 있는 여러 end systems을 묶어주는 역할을 하는 것이 라우터 (묶어서 DSL or cable network로 연결시켜줌)

 

enterprise access networks (Ethernet)

학교나 회사에는 라우터 장비들이 집처럼 하나가 아님.

그렇다면 인터넷에 어떻게 연결 시키냐? → 학교 인터넷 예시

1. 컴퓨터들이 ethernet switch로 연결됨 (스위치에 포트를 여러 개 연결시킴)
2. ethernet switch 하나에 한 건물 or 한 층 or 한 방 내의 호스트들을 연결시킴
3. 여러 스위치들은 학교 전체를 연결하는 라우터로 연결(= 접속)됨
4. 이 라우터는 ISP (internet service provider) 라우터로 연결됨

 

집과 학교 네트워크가 차이점을 가지는 이유

내부에서 발생하는 데이터 양의 차이 때문임 (연결해주는 장비의 수나 규모가 다름)

집)

- 홈 네트워크 라우터 → DSL or cable network 모뎀 → 회사 → 인터넷

- 즉 전화나 케이블 회사에서 ISP에 연결

회사, 학교)

- 집처럼 전화회사나 케이블회사가 연결해주지 않고, 기관을 대표하는 라우터가 직접 연결함

- 전화나 케이블 회사가 아닌 ISP가 dedicated-line을 제공함

 

wireless access networks

와이파이, 셀룰러 네트워크 (3G, LTE) 등에 해당

폰 인터넷 연결 예시

- 폰 → 와이파이의 엑세스 포인트 → 이더넷 스위치 → 라우터 → 전화나 케이블 네트워크 or ISP

와이파이는 건물 내, 셀룰러 네트워크는 건물 외에서 주로 사용한다는 차이점

보통 와이파이가 더 대역폭 넓음

 

📌 생각한 질문

1. 인터넷이란 무엇인가? 구성요소를 포함해서 답하라
2. 인터넷 프로토콜이란? 프로토콜이 무엇인지, 인터넷 프로토콜은 왜 중요한지를 포함해서 답하라
3. 공유되나 / 독립적이냐는 엑세스 네트워크를 특정짓는 중요한 요소가 되는데, 이는 대역폭 할당량의 차이점을 가진다. 홈 네트워크와 공용 네트워크의 차이점을 공유와 독립, 라우터라는 세 가지 키워드와 함께 설명하라