[네트워크] 기초 용어 및 데이터 전송 방식, 네트워크 분류

네트워크

노드(node)와 링크(link)가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합

• 노드: 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
• 링크(엣지): 유선 또는 무선과 같은 연결매체 (ex. 와이파이, LAN)

📝 예시
핸드폰으로 www.naver.com에 요청하여 화면 요청  시 해당 사이트 서버에서 응답으로 화면 전송

이때 핸드폰이 노드가 됨
핸드폰이라는 장치를 통해서 naver와 통신, 네이버 서버 또한 노드가 됨

노드와 노드를 연결하는 매체가 링크

 

트래픽

특정 시점에 링크 내에 흐르는 데이터의 양

서버에 저장된 파일을 클라이언트가 다운로드 시 발생되는 데이터의 누적량

 

기본 표시 단위는 B

계산 방법 = 사용한 데이터 양 * 사용 횟수

ex) 10명이 10MB 크기의 파일 다운로드 ==> 100MB

 

📍 트래픽과 처리량
트래픽이 많아졌다 = 흐르는 데이터가 많아졌다
처리량이 많아졌다 = 처리되는 트래픽이 많아졌다

 

처리량

링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터 양

얼만큼의 트래픽을 처리했는지 나타냄

 

기본 표시 단위는 bps(bits per second) - 초당 전송 또는 수신되는 비트 수

대역폭이 좁으면 처리량이 낮아짐

 

처리량에 영향을 주는 것

• 사용자들이 많이 접속할 때마다 커지는 트래픽
• 네트워크 장치 간의 대역폭
• 네트워크 중간에 발생하는 에러
• 장치의 하드웨어 스펙

 

대역폭

주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수(최대 트래픽)

동시에 데이터를 얼마나 수신할 수 있는지 나타냄

대역폭이 높을수록 사용자에게 빠른 서비스 제공 가능

 

단위는 Hz

100Mbps 대역폭 서버에서 한 사용자당 100kbps를 사용할 때

100Mbps / 100kbps = 1000명이 동시 접속 가능

 

RTT (Round Trip Time - 왕복 지연 시간)

신호를 전송하고 해당 신호의 수신 확인에 걸린 시간을 더한 값이자 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간

 

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전송 방식

유니캐스트

1:1 통신

고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 트래픽 또는 메시지를 전송

 

대표적으로 HTTP 통신이 있음

멀티캐스트

1:N 통신

한 번의 송신으로 메시지나 정보를 목표한 여러 컴퓨터에 동시에 전송하는 것

 

보통 IP 멀티캐스트 형태로 구현됨

소스로부터 패킷을 한 번만 전송하게 함으로써 네트워크 인프라를 효율적으로 사용

 

📌 IP 멀티 캐스트
네트워크상의 IP 인프라를 통해 일대다 통신을 하기 위한 기술

 

브로드캐스트

1:N 통신

송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 동시에 전송되는 방식

멀티캐스트와 달리 수신 대상이 정해져 있지 않음

 

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네트워크 분류

반경, 속도의 크기를 기반으로 분류

LAN이 가장 작은 단위, WAN이 가장 큰 단위

 

LAN (Local Area Network)

• 가장 작은 단위
• 근거리 통신망
• MAN, WAN보다 높은 안정성과 속도
• 소규모 네트워크(집, 사무실) - 보통 허브나 스위치로 연결
• 하나의 논리적 주소인 IP를 기반으로 여러 개 물리적 주소인 MAC 주소로 구별하는 네트워크

📌 IP 주소
논리적 주소로, 주소가 고정적이지 않고 바뀐다.
통신을 위해 쓰인다.

v4와 v6가 있는데 v4를 많이 씀
v4의 경우 IP 주소가 굉장히 부족, 부족한 IP를 기반으로 더 효율적으로 쓰려고 노력함
==> NAT 기술 사용. 가상의 IP를 할당하여 하나의 IP를 여러 개의 IP인 척하는 기술

 

📌 MAC 주소
고유 번호 --> 물리적 주소 --> 변하지 않는 주소

 

MAN (Metropolitan Area Network)

• 대도시 통신망, 도시와 도시의 통신망
• 2개 이상의 LAN이 연결되어 구성
• 라우터, 브리지 등으로 연결됨

 

WAN (Wide Area Network)

• 광역 통신망, 국가와 국가와의 통신망
• 인터넷
• 많은 라우터를 거쳐 다른 국가와도 연결됨

 

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✏️ 퀴즈

1. 네트워크 노드와 링크

다음 중 네트워크의 노드(Node)에 해당하지 않는 것은?

1. 라우터
2. 서버
3. LAN 케이블
4. 핸드폰

 

2. 네트워크 분류

다음 중 광역 통신망(WAN)의 예로 가장 적절한 것은?

1. 가정 내에서 컴퓨터와 프린터가 연결된 네트워크
2. 도시의 여러 빌딩을 연결하는 네트워크
3. 대학교 캠퍼스 내의 네트워크
4. 국가 간 연결된 인터넷

 

3. 트래픽과 처리량

트래픽과 처리량의 차이는 무엇인가? 각각의 개념과 함께 설명하라.

 

정답

1번 정답: 3. LAN 케이블
LAN 케이블은 노드를 연결하는 매체인 링크(링크/엣지). 나머지 선택지는 모두 네트워크에 연결된 장치로 노드에 해당한다.

 

2번 정답: 4. 국가 간 연결된 인터넷
광역 통신망(WAN)은 국가 간 또는 대륙 간의 네트워크를 의미하며, 인터넷이 대표적인 예다.

 

3번 정답:

트래픽 중 전체 혹은 일부가 처리가 되는 것이고 이 처리되는 양을 처리량이라고 한다.

• 트래픽: 특정 시점에 네트워크 링크를 통해 흐르는 데이터의 양. 10명의 사용자가 각각 10MB의 파일을 다운로드하면, 총 100MB의 트래픽이 발생한다.
• 처리량: 네트워크 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양. 인터넷 연결이 100Mbps의 대역폭을 가질 때, 그 대역폭 내에서 초당 100Mbps까지의 데이터가 전달될 수 있다.

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✨ 출처

• 유니캐스트: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9C%A0%EB%8B%88%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8
• 멀티캐스트: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A9%80%ED%8B%B0%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8
• 브로드캐스트: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B8%8C%EB%A1%9C%EB%93%9C%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8C%85_(%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%82%B9)