CS/컴퓨터 네트워크

[컴퓨터 네트워크] Network Edge & Network Core

윤곰이 2024. 7. 4. 22:47
학교에서 들은 컴퓨터 네트워크 강의 내용을 복습하면서 작성한 글입니다.
March 11, 2024 4:27 PM

 

Internet

  • Network Edge
    • Hosts: client & server
  • Access networks: 가장 가까이에서 연결되는 네트워크
  • Network Core
    • routers: Local network 끼리 연결시켜주는 장치

end system - edge router (end point와 가장 먼저 만나는 라우터)

→ 가정, 기관(ISP 특별 네트워크 제공), WIFI, 4/5G

  • Access Networks
    • home networks
    • wireless: wifi, 4G/5G
    • enterprise
    • data center networks: 대역폭 high

Network Edge

Host: 데이터 패킷 (데이터 덩어리의 고정크기) 전송

  • application 의 message를 다수의 작은 크기 packet으로 나눔(L bits)

→ access network 에 R의 전송률로 보냄

  • transmission rate R = link capacity = link bandwidth

Packet Transmisson Delay = L / R = 전달량 / 원면적(파이프 크기)

→ 거리는 고려하지 않고, 집어넣기까지만 걸리는 시간

Links : 물리적 연결통로

  • guided media(유선): copper, fiber, coax
    • Twisted Pair: LAN선
    • Coaxial cable: 케이블 티비
    • Fiber optical cable: 광케이블 (속도 high, 에러 low but expensive)
  • unguided media(매체 x): 라디오
    • 무선 라디오: half-duplex(동시X), 주변 소음으로 인한 간섭O

 

Network Core

  • interconnected router들의 mesh(정해진 모양 없이 임의로 연결된 graph)

packet-switching

  • host가 application 계층의 message를 packet 단위로 쪼갬
  • source에서 destination까지 hop by hop으로 라우터에서 라우터로 forward(전송)

Forwarding = 찾은 경로 기반으로 데이터 신속 전송 (= switching)

  • local action: 라우터가 받은 패킷을 맞는 라우터로 전송
  • 라우터의 입력 포트에서 출력포트로 패킷을 이동시키는 것

Routing = 경로찾기

  • global action

routing algorithm(분산 알고리즘): 받아서 → 알고리즘 → 자료구조가 나옴

local forwarding table : 각 router마다 만들어짐, 독자적 판단

header value(목적지 주소) output link
0100 3
0101 2
0111 2
1001 1
  • store-and-forward: 패킷 전체가 완전히 도착 후, 다음 라우터로 출발 가능
    • cut-through: 도착하는 와중에 header 보고, 과정 중에 내보냄 (쉽지 않음)
  • queueing(대기줄에서 기다려야하는 시간: 사용가능할 때까지 기다려야 함)
    • input 대역폭 > output 대여폭: 대기 ⬆️, 지연발생
    • loss: 저장용량이 넘치게 packet 들어오면 저장 X → taildrop방식으로 패킷 사라짐(재전송해야함)

Circuit Switching

  • 인터넷에선 사용X, 주로 집전화
  • 통로 예약, 독점 사용 → call이 방해받지 않음
  • call이 없으면 해당 link가 idle
  • why not circuit-switching? 인터넷은 독점은 아니라서 품질 보장이 되지는 않지만 대역폭이 개선되었기 때문에 보장 필요 없이 잘된다 → packet-switching 사용

FDM (주파수 분할 다중화)

  • 주파수 대역을 나눔
  • 각자의 주파수에 call 할당

TDM(시 분할 다중화)

  • 시간 단위 slot으로 나눔
  • 보낼 데이터가 없으면 있는 것들 연속적으로 전송도 가능