SECTION 1 네트워크의 기초

네트워크: **노드(node)**와 **링크(link)**가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합

• 노드: 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
• 링크: 유선 or 무선

1. 처리량과 지연 시간

좋은 네트워크: 처리량 ↑ 처리, 지연 시간 ↓, 장애 빈도 ↓, 좋은 보안 갖춘 네트워크

• 처리량(throughput)
  • 링크 ~> 전달되는 단위 시간당 데이터양
  • 단위: bps(bits per second) - 초당 전송 or 수신되는 비트 수
  • 사용자들 ↑ 접속 → 트래픽 ↑/ 네트워크 장치 간의 대역폭 / 네트워크 중간에 발생하는 에러/ 장치의 하드웨어 스펙 영향 받음 대역폭: 주어진 시간 동안 네트워크 연결 ~> 흐를 수 있는 최대 비트
• 지연 시간(latency)
  • 요청이 처리되는 시간
  • 어떤 메시지가 두 장치를 완복하는 데 걸린 시간
  • 매체 타입(무선, 유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받음

2. 네트워크 토폴로지와 병목 현상

네트워크 토폴로지(network topology)

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태 의미

• 트리(tree) 토폴로지 = 계층형 토폴로지
  • 트리 형태로 배치한 네트워크 구성
  • (+) 노드의 추가/삭제 쉬움
  • (-) 특정 노드에 트래픽 집중 → 하위 노드에 영향 O
• 버스(bus) 토폴로지
  • 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결돼 공유하는 네트워크 구성
  • 근거리 통신망(LAN)에서 사용
  • (+) 설치 비용 ↓, 신뢰성 ↑
  • (+) 중앙 통신 회선에 노드 추가/삭제 쉬움
  • (-) 스푸핑 가능 스푸핑: LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 X 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능 마비/속임 → 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것
• 스타(star, 성형) 토폴로지
  • 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
  • (+) 노드 추가, 에러 탐지 쉬움/ 패킷의 충돌 발생 가능성 ↓
  • (+) 어떤 노드에 장애 발생해도 쉽게 에러 발견, 장애 노드가 중앙 노드 X → 다른 노드에 영향 ↓
  • (-) 중앙 노드에 장애 → 전체 네트워크 사용 X, 비용 ↑
• 링형(ring) 토폴로지
  • 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결 → 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신
  • 데이터: 노드에서 노드로 이동/ 각각의 노드는 고리 모양 길을 통해 패킷 처리
  • (+) 노드 수 ↑ → 네트워크상 손실 거의 X, 충돌 발생되는 가능성 ↓, 노드의 고장 발견 쉬움
  • (-) 네트워크 구성 변경 어려움, 회선에 장애 발생 → 전체 네트워크에 영향
• 메시(mesh) 토폴로지 = 망형 토폴로지
  • 그물망처럼 연결되어 있는 구조
  • (+) 장애 발생해도 여러 개의 경로 존재 → 네트워크 계속 사용 O, 트래픽 분산 처리 O
  • (-) 노드 추가 어려움, 구축 비용과 운용 비용 ↑