Major/Network

네트워크 - 기본

안중환 2015. 12. 1. 16:11

  • 인터넷이란?
    : "nuts and bolts"
    : QoS(Quality of Service)는 다른 응용 프로그램, 사용자, 데이터 흐름 등에 우선 순위를 정하여, 데이터 전송에 특정 수준의 성능을 보장하기 위한 능력

    - 네트워크 구성요소
      : hosts, communication links, routers
      

    - QOS : 최선 노력 서비스 (Best-Effort Service)
      : 현행 인터넷은 Dummy network이라하여 망측은 단순 멍청하고 단말측이 지능적인 역할을 하는 구조
        따라서, 망측에서는 IP가 데이타그램의 전송을 위하여 최대의 노력을 하지만, 확실한 전송의 보장을 하지는 않음.
        즉, 데이타의 흐름이 많거나 적거나 간에 시간지연이 없도록 하는 등의 신뢰성을 보증하지 않음
      : 이와 같이 양단간 사용자에게 네트워크측에서 보장은 못하지만 최선의 서비스 제공을 하려는 서비스 모델을 최선 노력 서비스 (Best-Effort Service) 모델이라고 함

    - 프로토콜
     
     :통신 프로토콜 또는 통신 규약은 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계이다. 통신 프로토콜은 신호 체계, 인증, 그리고 오류 감지 및 수정 기능을 포함할 수 있다. 프로토콜은 형식, 의미론, 그리고 통신의 동기 과정 등을 정의하기는 하지만 구현되는 방법과는 독립적이다. 따라서 프로토콜은 하드웨어 또는 소프트웨어 그리고 때로는 모두를 사용하여 구현되기도 한다.

  • Network edge
    : end systems, access networks, links


    - Access networks
      : Modem, DSL(Digital Subscriber Line), HFC(Hybrid Fiber Coax, 동축케이블), FTTH(Fiber To The Home)
      : Modem은 같은 주파수 대역을 사용하기 때문에 전화와 인터넷 동시 사용 불가
      : DSL은 주파수의 높낮이에 따라 필터링하여 전화와 인터넷 동시 사용 가능
      : HFC는 30Mbps downstream, 2Mbps upstream로 라우터에 대역 공유
      : FTTH는 병목현상을 줄임

     : Wireless access networks
     : wireless LANS: 802.11b/g/n (WiFi)


      : Home networks
     

    - Physical Media
    ■ guided media: 
     : signals propagate freely, e.g., radio
    ■ unguided media:
     : signals propagate in solid media: copper, fiber, coax

  • Network core
    : circuit switching, packet switching, network structure

    - Circuit switching
     : 공중교환전화망(public switched telephone network)에 사용
     : 네트워크 리소스(대역폭 등)를 "pieces"로 나누어 연결마다 할당
     : 유저가 적을 경우 고정된 대역폭으로 안정적임
     : 데이터가 전송 중이지 않을 때도 대역폭 할당, 많은 유저가 사용시 생기는 딜레이 등의 단점

     

    - P    acket switching
     : 인터넷에 사용
     : 데이터 스트림을 패킷 단위로으로 나눔
     : Store-and-Forward 방식으로 라우터는 전송전에 완전한 패킷을 받음, Resource Sharing이 이루어짐, 각 패킷을 full link 대역폭 사용
     : 리소스가 필요할 때만 할당
     : 혼잡으로 인한 패킷 딜레이와 손실이 발생할 수 있으므로 신뢰성있는 프로토콜이 필요함

     

    ■     패킷 딜레이의 4가지 요소


     

    1. processing
     : bit 에러 체크
     : 출력 링크 결정

    2. queueing
     : 출력 링크에 전송을 위한 대기 시간
     : 라우터의 혼잡 규모에 의존

    3. tranmission delay
     : L / R
     : L = packet length(bits)
     : R = link bandwidth(bps)

    4. propagation delay
     : d / s
     : d = length of physical link
     : s = propagation speed in medium (~2x10^8 m/sec)


      ■       패킷 손실
       : 큐가 가득 차있는 경우 해당 패킷이 이전 노드에 의해 재전송 되거나 버려진다.
       

      ■ 처리량
       : 수신자, 발신자의 bits/ time unit 따라 달라짐
        


      - Network structure
       : ISP? Internet Service Provider

       


    • Protocal Layers
      : 네트워크들은 매우 복잡함
      : 각 계층별로 서비스를 구현한다면?
      : 복잡한 시스템을 모듈화하여 유지 보수 및 변화에 용이


       



       
       - Protocol Interfaces

         : 각 프로토콜은 2가지 인터페이스가 있다.
          1. service interface: operations on this protocol
          2. peer-to-peer interface: messages exchanged with peer
         : Layer n is the "service provider" for Layer n+1
         : n-PDU = Header(PCI) + n-SDU
         : n-PDU = (n-1)-SDU

       
          SDU: Service Data Unit

          SAP: Service Access Point
          PCI: Protocol Control Information
          PDU: Protocol Data Unit


       - Encapsulation & De

      capsulation


       





    • 네트워크 보안
      - Trojan horse
       : 유용한 소프트웨어에 숨어 있는 것 

      - Virus
             : e-mail 등으로 능동적으로 실행
       : 자가증식하면서 다른 호스트들도 감염시킴 

      - Worm
       : 수동적으로 실행하게 함
       : 자가증식하면서 다른 호스트들도 감염시킴 

      - DoS(Denial of Service), DDoS(Distributed Denial of Service)
       
      - Packet sniffing

        

      - IP spoofing
        

      - Man-in-the-middle attack