네트워크프로토콜

[네트워크프로토콜] Introduction

by VICENTE97P4

March 8, 2022, 6:14 p.m.

오랜만입니다.

개학하니까 일이 갑자기 너무 많아졌습니다.

졸업프로젝트 때문에 딥러닝을 1달 안에 공부하고 10분 가량 발표까지 하게 되었습니다..

그렇다고 하여 다른 과목 공부를 놓을 수는 없기에, 여기에 수업 내용을 정리하도록 하겠습니다.

Data 통신

- data 통신은 유무선 장치를 통해 data를 전달하는 것입니다.

통신 매체는 유선일 수도, 무선일 수도 있습니다.

네트워크프로토콜에서 protocol은 data 송수신을 위해 미리 정해둔 rule을 의미합니다.

a. Simplex

단방향 통신을 의미합니다. data를 전송하는 방향이 고정되어있습니다.

b. half-duplex

한 번에 한 방향으로만 통신이 가능합니다.

무전기를 생각하면 쉽습니다.

c. full-duplex

동시에 양 방향 통신이 가능합니다.

전화를 생각하시면 됩니다.

Networks

네트워크는 연결된 장치들의 set입니다. 네트워크에 있는 장치들을 node라고 부릅니다.

컴퓨터, 프린터, 라우터 등 많은 것들이 node가 될 수 있습니다.

위 그림처럼 기기들을 서로 1:1로 연결하면 network라는 것이 따로 없어도 통신이 가능합니다만,

이는 복잡하고 회선이 많이 필요하여 비용이 많이 듭니다. 그래서 network를 사용합니다.

Topology

노드들을 배치한 형상(topology)은 크게 4가지로 나눌 수 있습니다.

Mesh: 노드들을 그물망처럼 이은 것입니다. 거리가 먼 경우, 광역(wide-area network)을 커버해야 하는 경우에 사용합니다.

각 노드간 직접 연결하는 방식입니다. 위에서 보여드렸던 구조죠.

장점: 서로 직접적으로 연결되어있어 한 노드가 고장나더라도 다른 노드들은 영향을 적게 받습니다. 또한 고장의 발견이 쉽습니다.

단점: 구축 비용이 많이 들고, 설치가 오래 걸립니다.

Star topology

중앙 통신 제어노드에 여러 노드가 연결된 형태입니다.

이게 무슨 별모양이냐 할 수도 있겠습니다.

하지만 hub를 중심에 두고 station들을 별 모양으로 잘 흩뜨려 놓으면 별모양이 될 수 있습니다.

LAN이 주로 이 topology로 설계되어 있습니다.

장점: 고장의 발견과 수리가 쉽고, 노드의 추가 밎 제거가 쉽습니다. 중앙 통신 제어노드와 이어주기만 하면 되니까요.

단점: 병목현상이 중앙 통신 제어노드에서 발생할 수 있고, 중앙 부분이 고장나면 아예 통신을 할 수 없습니다.

Bus topology

전송 통로인 버스를 모든 노드가 공유하는 방식입니다.

초기 LAN이 이런 구조였다고 합니다.

그때는 동축케이블을 사용했지만 지금은 전화선(twisted pair)을 사용한다고 합니다.

각 Tap에서 목적지가 해당 station이면 거기로 이동합니다.

장점: 구성이 간단해서 사용 및 추가, 삭제 같은 관리가 용이합니다.

단점: 채널이 단 한 개 이므로 버스가 고장나면 동작하지 않습니다.

Ring topology

원 형식으로 노드를 연결하는 방식입니다.

백본 LAN에서 주로 사용한다고 합니다.

Bus는 한 번 data를 보내면 다시 돌아오지 않는데, ring은 돌아올 수 있습니다.

장점: 병목현상이 드물고 검사, 회복이 쉽습니다.

단점: 새로운 네트워크로의 확장이나 변경이 어려운 편입니다.

Hybrid topology(start + bus)

두 개 이상의 topology를 결합한 형태입니다.

위 구조는 bus와 star를 합친 것이며, 케이블 TV에서 많이 채택하는 구조입니다.

위 그림은 4개의 WAN과 2개의 LAN으로 이루어진 network입니다.

빨간 화살표가 가리키는 부분은 LAN이 백본에 연결하기 위해 라우터와 1:1로 연결하는 지점입니다.

인터넷은 ISP가 관리합니다.

미국같이 큰 나라는 ISP가 a와 같이 계층구조로 되어있습니다.

national은 나라의 전체, regional은 주 단위를 관리합니다.

우리나라의 경우는 regional같은 단위는 없고 그냥 national 하나가 ISP를 관리한다고 합니다.

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