[컴퓨터네트웍] Introduction (Internet structure- network edge, access network)
- 모든 device들은 host, end system이라고 불림
- End system은 network에 연결되어 있음. 하나의 end system에서 다른 end system으로 data 보낼 때 data를 segment 단위 (transport layer에서 memory 단위)로 자르고, 이 segment에 header byte를 붙인다. 이를 “packet”(network layer에서의 data 단위)라고 함.
- Network는 communication links와 packet switches로 이루어져 있고, 정보나 자원을 공유하는 망임.
- Communication links: ex) fiber, copper. Radio, satellite / transmission rate: bandwidth
- Packet switches: ex) Router, switch / 네트워크 단위들을 연결하는 통신 장비
- Protocol: 상호 작용하는 개체들 사이의 메시지 교환 순서, 형식format, 특정 이벤트를 정의함.
Network를 무엇을 하던 간에 protocol로 정의함.
- Internet: application에서 서비스를 제공하는 infrastructure(기반 시스템)
- 분산된 application은 서로 정보를 교환하는 end systems 포함하고 end system 위에서 돌아감.(packet switches에서 돌아가지 않음. Packet switches는 end system끼리 데이터 교환을 활성화할 뿐 data 자체를 생성, 소모하지 않음) ➜ internet에 탑재된 end system은 API 제공해서 목적지 프로그램에 data 전송해줌. API는 data를 보내는 프로그램이 무조건 따라야하는 규칙의 집함임.
- Internet structure: Network edge, Access networks, Network core
1. Network edge:
- 인터넷과 연결되는 장치를 의미 (ex. 데스크탑 컴퓨터, 서버, 모바일 컴퓨터)
- host는 server(often in data server)와 client로 나뉨
2. Access networks, Physical media: wired, wireless communication links
-Access network는 end system과 다른 end system 사이의 경로상에 있는 첫번째 router에 연결하는 네트워크임
(edge router들을 어떻게 core 쪽으로 연결하느냐)
- 역할: connect end system to edge router
(1) residential access nets(cable-based access): 집이 많아지니까 links 재활용
* 광노드- 광케이블- cable headend 이렇게 연결되어 있음
* 가정은 동네 케이블 회사(CMTS)로부터 인터넷 접속 서비스를 받음 ➜ 가정의 cable modem은 data와 tv신호를 서로 다른 주파수에서 전송시키며, 집들은 cable headend에 대한 home access network를 공유함 / shared link가 여러 가정을 연결함 ➜ cable headend의 CMTS는 가정에서 온 아날로그 신호를 디지털 포맷으로 변환
* 각 집까지 들어가는 데는 cable tv 망을 사용하고, 모여진 망을 인터넷에 연결하기 위해서는 fiber opti cable을 사용함.
- 케이블에 data를 실어 보내는 방식은 FDM임/ Frequency division multiplexing(FDM): 다른 frequency주파수 bands에 다른 channels 전송
- 케이블망을 가지고 인터넷을 사용하기 위한 기술은 HFC임. 가정의 cable modem은 HFC 네트워크를 downstream, upstream의 두 개의 채널로 나눔.
- Hybrid fiber coax(=cable TV network)(HFC):
Fiber은 가정에서 동네(CMTS가 위치한 곳)까지 연결하는 physical media이고, Coax는 동네에서 가정까지 연결하는 downstream에 이용하는 physical meda임.
HFC는 asymmetric(비대칭 접속) 사용. Downstream(서버 ➜ 로컬 기기) 전송 속도는 빠르게, upstream(로컬기기➜ 서버) 전송속도는 느리게 해서 bandwidth에 차이를 줌.
(2) digital subscriber line(DSL):
* cable for tv 대신 telephone line 사용. 전화망의 경우 bandwidth 낮아도 상관없음.
2.1 upstream
- existing telephone line ➜ central office DSLAM (DSL phone line data ➜ internet / voice ➜ telephone net)
- 가정의 DSL modem은 pc의 digital data를 받아서 central office로 전송하기 위해 디지털 데이터를 아날로그 신호로 바꿔주고, DSLAM과 데이터를 교환하기 위해 existing telephone line(twisted pair)을 사용함. ➜ pc와 telephone으로 온 분리된 data는 서로 다른 주파수에서 DSL phoneline을 통해 전달됨. (down stream의 bandwidth는 크게, upstream의 bandwidth는 작게) ➜ DSLAM은 아날로그 신호를 디지털 포맷으로 변환한 뒤 data와 voice를 분리시킨 뒤 internet isp와 telephone network로 보내줌.
2.2 downstream
- telephone network와 ISP에서 downstream된 data와 voice가 DSLAM을 만나 모아짐. Dedicated link를 통해 빠른 속도로 전송된 data는 splitter을 만남. Splitter은 data와 voice를 분리하고 data를 pc로 보내줌
* 하나의 DSL phone line은 data가 동시에 전송되는 것이 가능함. 충돌 없음. 이를 “dedicated link”라고 함.
⬌ “shared link”는 동시에 data 보내면 충돌 발생. 오직 하나의 data packet만을 link를 통해 전송 가능.
(3) Enterprise networks: 기관들은 집과 다르게 새로 line을 깔아서 internet service함.
* mixed of wired, wireless link / connecting mix of switches and routers
-Ethernet : wired access at 100mbps, 1gbps, 10gbps / 1.5kb packet 사용
-WiFi : wired access points ar 11, 54, 450 mbps
* wireless access networks: wireless connects end system to router
* Host: send packets of data
Take application message ➜ break into smaller chunk(packets/ length L bits) ➜ packets 를 access network로 transmit(transmit rate R / transmit rate = link capacity = link bandwidth)
