[CS] 네트워크 - 네트워크의 기초

네트워크의 기초

- 네트워크 : 노드(서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치)와 링크(유선, 무선)가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있지 않은 집합체

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처리량과 지연 시간

"좋은 네트워크란 많은 처리량을 처리할 수 있으며 지연 시간이 짧고 장애 빈도가 적으며 좋은 보안을 갖춘 네트워크"

처리량(throughput)

- 링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터 양

- 단위로는 bps(bit per second) 사용

- 트래픽, 네트워크 장치 간의 대역폭, 네트워크 중간에 발생하는 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향을 받음

 

지연 시간 (latency)

- 요청이 처리되는 시간, 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간

- 매체 타입(무선/유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받음

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네트워크 토폴로지와 병목 현상

네트워크 토폴로지 

: 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태

	구성 방식	장/단점
트리 토폴로지(계층형 토폴로지)	트리 형태로 배치한 네트워크 구성	노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음
버스 토폴로지	중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성, LAN에서 사용	- 설치 비용이 적고 신뢰성 우수 - 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움 - 스푸핑이 가능한 문제점
스타 토폴로지 (성형)	중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성	- 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉬움 - 패킷의 충돌 가능성 적음 -장애 노드가 중앙 노드가 아닌 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적음 - 중앙 노드에 장애 발생 시 전체 네트워크를 사용할 수 없고, 설치비용이 비쌈
링형 토폴로지	각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 망 구성	- 노드 수가 증가되어도 네트워크 상의 손실이 거의 없고 노드의 고장 발견이 쉬움 - 네트워크 구성이 변경이 어렵움 - 회선에 장애 발생시 전체 네트워크에 영향
메시(mesh) 토폴로지	그물망처럼 연결되어 있는 구조	- 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용 가능 - 트래픽 분산 처리 가능 - 노드의 추가가 어렵고 비용이 고가

            

병목 현상 (bottleneck)

: 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상

   서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상이 생김

 

- 네트워크의 토폴로지와 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 해결할 수 있음 

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네트워크의 분류 

: 규모를 기반으로 분류할 수 있다.

LAN

- 근거리 통신망, 같은 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간

- 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음

MAN

- 대도시 지역 네트워크, 도시 같은 넓은 지역

- 전송 속도는 평균, LAN보다는 혼잡

WAN

- 광역 네트워크, 국가 또는 대륙 같은 넓은 지역

- 전송 속도는 낮으며 MAN보다 혼잡

 

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네트워크 성능 분석 명령어

ping 

- 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

- TCP/IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜을 통해 동작

- ICMP 프로토콜을 지원하지 않는 기기를 대상으로는 실행할 수 없거나 네트워크 정책상 ICMP나 traceroute를 차단하는 대상의 경우 ping 테스팅은 불가능

- ping [ IP 주소 또는 도메인 주소]

   ex) ping www.google.com  -n 12

 

netstat

- 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는데 사용

- 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌

- 주로 서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 사용

nslookup

- DNS에 관련된 내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어

- 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인하기 위해 사용

tracert

- 윈도우에서는 tracert, 리눅스에서는 traceroute

- 목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용하는 명령어

- 목적지 노드까지 구간들 중 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 확인 가능

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네트워크 프로토콜 표준화

네트워크 프로토콜? 
- 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스
- 기업이나 개인이 발표해서 정하는 것이 아니라 IEEE 또는 IETF 라는 표준화 단체가 정함

- IEEE802.3 : 유선 LAN 프로토콜, 유선으로 LAN을 구축할 때 사용