컴퓨터 네트워크 Week 2-2 : Protocol, Network Edge

What's a protocol?

 

네트워크 프로토콜 :

▪ 사람이 아닌 컴퓨터 (장치)

▪ 프로토콜에 의해 관리되는 인터넷의 모든 통신 활동

 

프로토콜은 네트워크 엔터티간에 송수신되는 메시지의 형식, 순서, 메시지 전송, 수신에 대해 수행되는 작업을 정의합니다.

 

 

sm앞서본 계층별로 그룹화되어 위와 같은 프로토콜이 있다.

이처럼 표준화된 프로토콜을 따르지 않으면 통신할 수 없다.

ITUT, ITEF, IEEE 같은 일부 기관에서 표준을 정한다.

 

인프라를 통해 FILE이 PACKET으로 분리되어 전송된다.

전송과정에서 오류가 발생할 수도 있다 그러면 재송요청한다.

그룹화되어 있는 이유는 레이어간 세부 정보를 숨길 수 있다

 

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A closer look at Internet structure

• 네트워크 에지 Network edge :
  • 호스트 : 클라이언트 및 서버
  • 데이터 센터에 자주있는 서버
• 액세스 네트워크 Access networks, 물리적 매체 physical media:
  
  • 유선, 무선 통신 링크
• 네트워크 코어 Network core:
  
  • 상호 연결된 라우터
  • 네트워크 of 네트워크

Access networks and physical media

• 최종 시스템을 에지 라우터에 연결하는 방법은 무엇입니까?
  • 주거용 접근망
  • 기관 액세스 네트워크 (학교, 회사)
  • 모바일 액세스 네트워크 (WiFi, 4G / 5G)
• 찾아야 할 것 :
  
  • 액세스 네트워크의 전송 속도 (초당 비트)?
  • 사용자 간의 공유 또는 전용 액세스?

Access networks: cable-based access

• 주파수 분할 다중화 (FDM, Frequency Division Multiplexing) : 다른 주파수 대역에서 전송되는 다른 채널

Access networks: cable-based access

• 하이브리드 광섬유 동축 (HFC, Hybrid Fiber Coax)
  • asymmetric 비대칭: 최대 40Mbps – 1.2Gbs 다운 스트림 전송 속도, 30-100Mbps 업스트림 전송 속도
• 케이블 네트워크, 광섬유가 집을 ISP 라우터에 연결
  • 집은 cable headend에 액세스 네트워크를 공유합니다.

Access networks: digital subscriber line (DSL)

• 중앙 사무실 DSLAM에 기존 전화선 사용
  • DSL 전화선을 통해 인터넷으로 전송되는 데이터
  • DSL 전화선을 통한 음성이 전화망으로 이동
• 24-52Mbps 전용 다운 스트림 전송 속도
• 3.5-16Mbps 전용 업스트림 전송 속도

Access networks: home networks

to/from headend or central office 라는 부분으로 들어오는 ISP가 network속도를 제한한다. 

Wifi wireless access point의 전송속도가 50,450 Mbps이지만 ISP의 속도가 100Mbps이면 50이 한계이다.

ISP선택이 중요하며 위에서 언급된 DSL보다 Fiber를 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 공급 회사를 선택하는 문제이다.

Wireless access networks

• 공유 무선 액세스 네트워크는 최종 시스템을 라우터에 연결합니다.
  • "액세스 포인트 Access point"라고도하는 기지국을 통해
• 무선 근거리 통신망 (WLAN, Wireless local area networks)
  • 일반적으로 건물 내부 또는 주변 (~ 100 피트)
  • 802.11b / g / n (WiFi) : 11, 54, 450Mbps 전송 속도
• 광역 셀룰러 액세스 네트워크(Wide-area celluar access networks)
  • 모바일, 셀룰러 네트워크 사업자 (10 's km) 제공
  • 10Mbps
  • 4G 셀룰러 네트워크 (5G 출시)

Access networks: enterprise networks

• 회사, 대학 등
• 유선, 무선 링크 기술 혼합, 스위치 및 라우터 혼합 연결 (차이점은 곧 다룰 예정)
  
  • 이더넷 : 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps의 유선 액세스
  • WiFi : 11, 54, 450Mbps의 무선 액세스 포인트

Host: sends packets of data

• 호스트 전송 기능 :
• 신청 메시지를받습니다
• 길이가 L 비트 인 패킷으로 알려진 더 작은 청크로 분할
• 전송 속도 R로 액세스 네트워크로 패킷을 전송합니다.
  
  • 링크 전송 속도, 일명 링크 용량, 일명 링크 대역폭

layer 별 추가되어 전송 되는 데이터 형식 및 이름 설명

Links: physical media

• 비트 bit : 송신기 / 수신기 쌍간에 전파
• 물리적 링크 physical link :  송신기와 수신기 사이에있는 것
• 안내 미디어 guided media : wired
  • 신호는 고체 매체 (동, 섬유, 동축)에서 전파됩니다.
• 안내되지 않은 미디어 unguided media : wireless
  • 신호가 자유롭게 전파됩니다 (예 : 라디오)

연선 (TP, Twisted Pair)

• 2 개의 절연 구리선
  • 카테고리 5 : 100Mbps, 1Gbps 이더넷
  • 카테고리 6 : 10Gbps 이더넷

동축 케이블 (Coaxial cable) 

• 두 개의 동심 구리 도체
• 양방향
• 광대역 :
  • 케이블의 다중 주파수 채널
  • 채널당 100Mbps

광케이블 (Fiber optic cable)

• 각 펄스마다 한 비트씩,  펄스를 전달하는 유리 섬유,
•  고속 작동 :
  • 고속 지점  전송 (10 ~ 100Gbps)
• 낮은 오류율 :
  • 이격 된 리피터
  • 전자기 노이즈에 대 내성

무선 라디오 (Wireless radio)

• 전자기 스펙트럼으로 전달되는 신호
• 물리적 "wire"없음
• 방송 broadcast 및 "반이중 half-duplex" (발신자 to 수신자)
• 전파 환경 효과 :
  • 반사 reflection
  • 물체에 의한 방해 obstruction by objects
  • 간섭 interference

라디오 링크 유형 (Radio link types)

• 지상파 마이크로파
  • 최대 45Mbps 채널
• 무선 LAN (WiFi)
  • 최대 100Mbps
• 광역 (예 : 셀룰러)
  • 4G 셀룰러 : ~ 10Mbps
• 위성
  • 채널당 최대 45Mbps
  • 270msec 종단 지연 end-end delay
  • 정지 궤도 vs 저궤도