2.1 네트워크 기초
네트워크 기초
네트워크는, 노드와 링크가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합을 의미한다.
노드 : 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치(IP를 가짊)
링크 : 유선, 무선
1. 처리량과 지연시간
- 처리량 : 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양. 단위 수는 bps(bits per second)
처리량은 트래픽, 네트워크 장치 간 대역폭, 네트워크 중간에 발생하는 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향을 받음. - 트래픽 : 링크 내에서 흐르는 데이터.
처리 -> 트래픽을 처리하면 처리량이 늘어나는 것.
처리량이 늘어났다 -> 처리되는 트래픽이 많아졌다. - 대역폭 : 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수.
대역폭이 크다면, 더 많은 트래픽이 링크 내로 흐를 수 있게 된다.
대역폭이 크다고해서 처리량이 늘어나는 것은 아니지만, 대역폭이 크면 단위 시간 당 링크 내로 이동 할 수 있는 데이터의 양이 많아진다(더 많은 트래픽을 같은 시간내에 링크로 전달 할 수 있다.).
따라서 데이터를 처리하는 하드웨어 스펙이나 알고리즘이 충분히 좋다면, 대역폭을 늘리는 것이 처리량 증대로 이어 질 수 있음.
2. 지연 시간
- 지연시간 : 클라이언트가 전소한 Request가 처리되는 시간. 어떤 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는데 걸린 시간을 말한다.
지연시간은 유무선 여부, 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받는다.
3. 네트워크 토폴로지
네트워크 토폴로지(네트워크 망구성방식) : 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태.
1. 트리 토폴로지
트리 토폴로지는 계층형 토폴로지라고 하며, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성.
노드의 추가, 삭제가 쉬우며, 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다.(하위 노드에 접근하기 위해서는 해당 노드의 상위 노드에 접근해야하기 때문.)
2. 버스 토폴로지
버스 토폴로지는 중앙 통신 회선 하나에, 여러개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성. LAN(Local Area Network)에 사용됨.
설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며, 트리형 토폴로지와 같이 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움. 그러나, 모든 노드가 같은 통신 회선을 공유하기 때문에 스푸핑이 가능한 문제가 있다. (패킷 가로채기가 가능함)
3. 스타 토폴로지
중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성을 말한다. 버스 토폴로지와 비슷하게 한 곳에 모두 연결되어있다는 점은 동일하지만, 회선이 아닌 노드에 연결되어있다는 점이 다르다. 스타 토폴로지 역시 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고, 패킷 충돌의 발생 가능성이 적다. 또한, 어떠한 노드에 장 애가 발생해도 쉽게 에러를 발견 할 수 있다. 하지만, 중앙 노드(그림에서는 스위칭 허브)에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용 할 수 없다. 중앙 노드가 포함되어 있고 각 노드와 중앙 노드를 연결해야 하므로 설치 비용이 고가이다.(각 노드가 다른 노드를 연결하는 라우터처럼 동작 할 수 없기 때문)
4. 링형 토폴로지
데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게 되며, 각각의 노드는 고리모양의 길을 통해 패킷을 처리함.
노드의 수가 증가되어도 손실이 거의 없고, 충돌이 발생 할 가능성이 적음. 노드의 고장 발견이 매우 쉬움.
구성 변경이 어렵고, 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 끼침. (각각의 노드가 다른 노드로 이어지는 라우터처럼 동작하므로, 중간에 길이 끊기면 갈 수 없게 됨.)
5. 메시 토폴로지
망형 토폴로지라고도 하며, 그물망처럼 연결되어 있다. 어떤 노드에 문제가 발생해도 길이 여러개이므로 정상적으로 네트워크가 사용 될 수 있다. 트래픽 분산 처리도 가능하다. 하지만 노드의 추가가 어렵고(새로운 노드를 추가하면, 기존 노드들과 전부 연결해줘야 함) 구축비용과 운용 비용이 고가이다.(수 많은 링크를 계속해서 관리해줘야함.)
4. 병목 현상
전체 시스템의 성능이나 용량이 "하나"의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말한다.
5. 네트워크 분류
LAN(Local Area Network)
근거리 통신망. 같은 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 운영 됨.
MAN(Metropolitan Area Network)
대도시 지역 네트워크.
WAN(Wide Area Network)
광역 네트워크. 국가 또는 대륙 같은 더 넓은 지역에서 운영 됨.
6. 네트워크 성능 분석 명령어
ping, netstat, nslookup, tracert
7. 네트워크 프로토콜 표준화
네트워크 프로토콜이란, 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스를 말함.
출처 : 면접을 위한 CS 전공지식 노트