1.3 인터넷이란 무엇인가?
1.3 네트워크 코어 1.3.1 패킷 교환 end system : message 교환 packet: message의 분할 packet은 통신 링크와 packet switch를 거침 저장-후-전달 store-and-forward transmission : switch가 한 패킷 내의 모든 비트를 받아야만 전송 시작 초당 R비트의 속도로 총 L 비트을 전송하는건 L/R초 소모. 이 방식으로, L비트 짜리 패킷 1개가 엔드시스템 → 라우터 → 엔드시스템 으로 갈떄 걸리는 시간은 2L/R 받고 저장하는데 L/R + 다시 보내는데 L/R 전체 이 방식이 아니라 받는 비트별로 보내면 L/R 일 것. L 비트짜리 패킷이 3개라면? L/R 초 후 : 출발지가 송신, 라우터가 수신 2L/R 초 후 출발지가 2번째 패킷 송신, 라우터가 첫번째 패킷 송신과 두번째 패킷 수신, 목적지가 첫번째 패킷 수신 결국 4L/R 걸린다. 일반화해서, 출발지부터 목적지까지 N개의 링크로 구성(N-1개의 라우터가 존재한다는 의미)되어있고 전송률이 R이라면 종간 간 지연은 NL/R 큐잉 지연과 패킷 손실 각 패킷 스위치는 여러개의 링크를 가질 수 있음 각 링크에 대해 output buffer(output queue)를 가짐. 송신받은 패킷을 보낼려는 링크가 다른 패킷을 전송하고 있다면 output buffer에서 대기 : queuing delay output buffer 조차도 꽉차있다 : packet loss 흔한 일 : 출발지 → 라우터 는 100Mbps지만 라우터 → 목적지가 15Mbps라면 기다려야함 포워딩 테이블과 라우팅 프로토콜 보내야 할 링크를 아는 방법: IP 주소(계층적 구조 like 우편주소) forwarding table 패킷이 라우터에 도착하면 올바른 출력링크를 찾기 위해 주소의 일부를 조사 주소를 이용해 forwarding table 검색 그 패킷을 출력링크로 보냄 인터넷은 자동으로 forwarding table을 설정하는데 이용하는 routing protocol을 갖고 있음. 1.3.2 회선교환 데이터를 이동시키는 방식 : circuit switching, packet switching(지금까지 본것) circuit swtiching(회선 교환) 통신 session 동안 resource들을 reserve. 전화망 : circuit(회선)이 송수신자간의 연결 상태를 유지해서 guaranteed된 전송률 보장 각 링크가 여러개의 회선을 가져 이 중 하나를 reserve 할 수 있음 (전송용량의 1/n) 회선 교환 네트워크에서의 다중화 FDM(frequency-division multiplexing, 주파수 분할 다중화), TDM(time-division multiplexing, 시분할 다중화) : 회선을 동시에 공유할 것인가? 시간마다 번갈아가면서 전체를 쓸것인가? FDM 링크를 통해 설정된 연결은 링크의 주파수 스펙트럼을 공유. 대역폭(bandwidth): 링크가 연결되는 동안 각 연결에 대해 고정제공하는 주파수 대역의 폭 FM 라디오는 88Mhz~108MHz 사이를 공유(방송국마다 할당) TDM 시간을 일정 주기의 프레임으로 구분, 각 프레임은 고정된 수의 시간 슬롯으로 나눔 단점 : silent period(비활용기간) ⇒ 통화할때 이야기를 주고받지 않아도 다른 네트워크자원으로 쓸 수 없이 연결되어있음 : 낭비? A 에서 B로 n비트를 보낼떄, 모든 링크가 k개의 슬롯을 가지고 전송률이 v인 TDM 이라면? 각 회선의 전송률은 v/k (v만큼을 k개가 나눠쓰니까) 전송시간은 n/(v/k)초 가된다. 패킷 교환 대 회선 교환 패킷교환의 장점 패킷 교환이 회선 교환 전송 용량의 공유에서 더 효율적이다. 패킷 교환이 더 간단하고 효율적이며 회선 교환보다 더 구현 비용이 적다. 패킷교환의 단점 가변적이고 예측할 수 없는 종단 간의 지연(주로 불규칙적이고 예측할 수 없는 큐잉 지연에서 발생) 때문에 패킷 교환이 실시간 서비스(ex. 전화 통화)에는 적당하지 않음. 패킷교환이 효율적인 이유 패킷교환은 요구할떄만 링크의 사용을 할당하기 때문이다. 1.3.3 네트워크의 네트워크 종단 시스템은 접속 ISP를 통해 인터넷에 연결된다. 하지만 이는 인터넷 망에서 극히 일부에 불과하다. 접속 ISP들이 연결되어야 하기 떄문에, 네트워크의 네트워크 개념이 탄생했다. ISP들이 전 세계에 있는 모든 ISP들과 연결하는 것은 비용적으로 비효율적이다.(네트워크 구조 1) 가장 상위에 단 1개에 글로벌 ISP도 존재하기 힘들다. 이 지위를 얻기 위해 경쟁할 것이고, 두 경쟁은 서로 연결하지 않을 것이기 때문에, 다른 글로벌 ISP를 이용하는 end system간 통신은 불가능해진다.(네트워크 구조 2) 12개 정도의 1계층 ISP - 국가 ISP - 지방 ISP 순으로 연결(네트워크 구조 3) 여기에 Pop, 멀티홈, 피어링, IXP가 추가되어야 한다(네트워크 구조 4) 콘텐츠 제공자 네트워크도 추가된다.(네트워크 구조 5)