인터넷이란?
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네트워크들의 네트워크
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서로 연결되어있는 ISP들을 의미
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ISP: Internet Service Provider
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접속된 컴퓨터(== 호스트)들의 집합
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LAN을 통하여 호스트들이 하나의 그룹으로 묶임 → 개별 호스트와 LAN이 ISP에 연결됨
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Infrastructure that provides services to applications
프로토콜
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Format, order of messages, and actions taken on message transmission and receipt
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통신 규약: 통신하기 위한 절차를 규정한 것
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방법, 절차, 언어 역할마다 계층 구조로 구분되어 있음
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네트워크를 통해 컴퓨터끼리 통신하기 위한 규약
Network edge
Hosts: 클라이언트와 서버(요청자와 수행자)
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서버는 보통 데이터 센터에 있으며, 클라이언트의 요청을 수행한다
Access networks, physical media
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유선 / 무선 communication links
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Host(Edge Systems) 
Edge Router(Core)
Edge Router(Core)◦
Residential access nets 필요
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access network가 중개
◦
모바일 access network 존재(WiFi, 4G/5G)
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Transmission rate(bits / sec)에 주의
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shared와 dedicated의 차이에 유의
Cable-based Access
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FDM(Frequency Division Multiplexing): 각 채널들이 각기 다른 frequency band를 가짐
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HFC(Hybrid Fiber Coax): 비대칭
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down → 40 Mbps ~ 1.2 Gbps
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up → 30-100 Mbps
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Cable이나 Fiber는 가정의 ISP 라우터와 연결되어 있음
◦
가정(엔드 호스트)는 access network를 share
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DSL(Digital Subscriber Line)
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존재하는 전화유선을 DSLAM으로서 사용하여 연결
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down → 24-52 Mbps
◦
up → 3.5-16 Mbps
Wireless access Network
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Wireless local area networks(WLANs)
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빌딩 하나 안쪽
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802.11b/g/n/ac/ad (WiFi)
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Wide-area cellular access networks
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mobile, cellular network 기기에 의해 제공됨(10km 안쪽)
◦
4G/5G cellular networks
Enterprise Networks
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Mixed of wired / wireless link technologies
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다수의 스위치 / 라우터와 연결되어있다
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Ethernet: wired access at 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps (802.11)
◦
WiFi: wireless access points at 11 / 54 / 450 Mbps (801.06)
Host
호스트가 Send하는 과정
1.
Application Message를 만듬
2.
Message → packets 쪼갬 (L bits의 packet)
3.
packet을 transmission (이때의 transmission rate = Link Bandwidth = R)
⇒ packet transmission delay == L비트의 패킷을 링크로 transmit하는데 걸리는 시간 == L(bits) / R(bits/sec)
Link: Physical Media
Bit: tx와 rx 사이에서 propagates
Physical Link: tx와 rx 사이 이어진 길
Guided Media: 전선에서 signal(신호)가 propates → copper, fiber, coax
Unguided media: signals propagate freely
TP(Twisted Pair): Two insulated copper wires → Ethernet
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Coaxial cable
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양방향
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Two concentric copper conductors
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broadband: 케이블에 여러개의 frequency channel이 존재 → 채널당 100 Mbps
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Fiber optic cable
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high-speed operation
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low error rate
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Wireless radio
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전기적인 스펙트럼에서 데이터가 이동함
◦
physical wire가 존재하지 않음
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BroadCast → 단방향임(half-duplex)
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Radio link types
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terrestiral microwave
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wireless LAN(WiFi)
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wide-area
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satellite
Network Core
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내부에서 서로 연결된 router들의 집합
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packet-switching : 호스트들은 application layer에서 메세지를 packet으로 쪼갬
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각 패킷은 라우터에서 다음 라우터로 forward됨(목표 host에 도착하기 전까지)
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각 패킷은 full link capacity만큼 transmit됨
Store-And-Forward
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Transmission Delay: L/R sec → 패킷이 링크로 전송될 때
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Store & Forward: 모든 패킷은 다음 링크로 전송되기 전에 라우터에 도착해야 함
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E2E Delay: 2 * L / R ← assume! zero propagation delay
Queueing Delay
IF (arrival rate > transmission rate):
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패킷이 queue에 들어가서 아웃풋 링크로 transmit 되기 전까지 대기
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라우터의 메모리 버퍼가 다 차있으면 → 패킷들이 drop(lost)됨
핵심 기능
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Forwarding
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local action
◦
도착한 패킷들은 라우터의 인풋 링크에서 아웃풋 링크로 옮김
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Routing
◦
global action
◦
패킷들의 출발점(source)와 도착점(destination) path를 결정
◦
routing algorithm이 필요
Packet Switching vs. Circuit Switching
Packet Switching | Circuit Switching |
No Call set-up (simple) | Requires Call set-up |
Queuing Delay | Call set-up delay |
No resource reservation
— Allocating link use on demand | Requires Resource reservation
regardless of demand |
Possible to use full link rate | |
Resource sharing among multiple users | Resource dedicated to a particular user even while idle |
Packet delay or loss
due to network congestion | Guaranteed service |
More users can be served
depending on the network situation | # of users with connections at the same time is limited |
Good: Intermittent, bursty data | Good: application which requires the guaranteed bandwidth |
Dynamic use of bandwidth | Fixed use of bandwidth |
** Circuit Switching
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FDM(Frequency Division Multiplexing
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TDM(Time Division Multiplexing)
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FDM(Frequency Division Multiplexing
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TDM(Time Division Multiplexing)
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FDM(Frequency Division Multiplexing
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TDM(Time Division Multiplexing)