Chapter 1. Computer Networks and the Internet (Part1) / 1장. 컴퓨터 네트워크와 인터넷 (Part 1)

 

what is the internet? What is a protocol? / 인터넷이란 무엇인가? 프로토콜이란 무엇인가?

#The internet : a “nuts and bolts” view / 인터넷: "하드웨어" 관점

Billions of connected computing devices : / 수십억 개의 연결된 컴퓨팅 장치 :

• host = end systems / 호스트 엔드 시스템
• running networks apps at internet’s “edge” / 인터넷의 가장자리에서 네트워크 앱 실행

Packet switches : forward packets (chunks of data) / 패킷 스위치: 패킷(데이터 덩어리)을 전달

• routers, switches / 라우터, 스위치
• 라우터와 스위치의 정의와 역할라우터는 네트워크 vs 스위치는 링크
• 라우터는 가장 빠른 경로를 제공하는 것
• 계층에 차이가 있음!

 

 

Communication links / 통신 링크 :

• fiber, copper(구리), radio, statellite / 광섬유, 구리, 라디오, 위성
• transmission rate : bandwidth / 전송 속도 : 대역폭

Networks / 네트워크

• collection of devices, routers, / 장치, 라우터들의 집합
• links : managed rate : bandwidth / 링크: 관리되는 속도 : 대역폭

ISP : Internet Service Provider / 인터넷 서비스 제공자

• Internet : “network of networks” / 인터넷 : 네트워크들의 네트워크
  • interconnected ISPs / 상호 연결된 ISP들
• protocols are everywhere / 포로토콜은 어디에나 존재
  • control sending, receiving of messages / 메시지의 송신, 수신을 제어
  • eg . HTTPS(Web), streaming video, Skype, TCP/ IP, WiFi, Ethernet
  • 이더넷에 관련하여 이더넷은 전기 신호를 이용해 데이터를 전송하며, 이더넷 케이블(UTP 케이블, 흔히 말하는 랜 케이블)을 통해 컴퓨터, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치들을 연결합니다. 이더넷은 다양한 속도(예: 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps 등)를 지원하며, 기술의 발전에 따라 더 빠른 전송 속도를 제공할 수 있도록 계속 발전하고 있습니다. 즉, 이더넷은 여러 장치가 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 기본적인 네트워킹 기술이며, 대부분의 사무실, 가정용 네트워크에 널리 사용되고 있습니다.
  • 이더넷의 기본 원리는 패킷 스위칭(Packet Switching)으로, 데이터를 작은 패킷으로 나누어 전송합니다. 이러한 패킷들은 네트워크를 통해 목적지까지 전달되며, 목적지에서 다시 원래의 데이터로 조립됩니다.
  • 이더넷(Ethernet)은 컴퓨터 네트워크 기술 중 하나로, 주로 로컬 영역 네트워크(LAN, Local Area Network)에서 사용됩니다. 이더넷은 네트워크에 연결된 장치들 간에 데이터를 전송하는 방법을 정의하며, 가장 널리 사용되는 네트워킹 기술 중 하나입니다.
• Internet standards / 인터넷 표준
  • RFC : Request for Comments / RFC: Request for Comments (의견 요청서)
  • IETF : Internet Engineering Task Force / IETF: Internet Engineering Task Force (인터넷 기술 표준화 기준)

#The internet : a “Service” view <서비스 측면에서 본 인터넷>

• Infrastructure that provides services to application : / 애플리케이션에 서비스를 제공하는 인프라:
  • Web, streaming video, multimedia teleconferencing, email, games, e-commerce, social media, inter-connected application, … / 웹, 스트리밍 비디오, 멀티미디어 화상회의, 이메일, 게임, 전자상거래, 소셜 미디어, 상호 연결된 애플리케이션 등
• Provide programming interface to distributed applications: / 분산 애플리케이션에 프로그래밍 인터페이스 제공
  • “hook” allowing sending / receiving apps to “connect” to, use internet transport service options, analogous(유사한) to postal service / 인터넷 전송 서비스 옵션에 "연결"하여 애플리케이션이 송수신할 수 있도록 하는 "훅" 제공, 이는 우편 서비스와 유사함

#What’s protocol? / 프토토콜이란 무엇인가?

Human protocols: / 사람 간의 프로토콜 :

• whats’s the time?
• I have a question
• introductions

Network protocols: / 네트워크 프로토콜

• computer (devices) rather than humans / 사람 대신 컴퓨터(장치)가 사용
• all communication activity in internet governed by protocols / 인터넷에서의 모든 통신 활동은 프로토콜에 의해 제어됨

Protocols define the format, order of messages send and received among network entities, and actions taken on msg transmission, receipt / 프로토콜 트워크 엔티티 간에 송수신되는 메시지의 형식, 순서 및 메시지 전송, 수신 시 취해지는 행동을 정의함 따라서 여기서 키워드는 프로토콜 means like 형식, 순서, 행동이다.

A human protocol and a computer network protocol : / 사람 간의 프로토콜과 컴퓨터 네트워크 프로토콜

 

Network edge : host, access network, physical media

네트워크는 Network edge와 core로 나뉨

#A close look at internet structure / 인터넷 구조에 대한 자세한 설명

Network edge: / 네트워크 엣지

• host : clients and servers / 호스트: 클라이언트와 서버
• servers often in data centers / 서버는 종종 데이터 센터에 위치

Access networks. physical media: / 접속 네트워크, 물리적 매체:

• wired, wireless communication links / 유선, 무선 통신 링크

여기서 wired는 랜선을, wireless는 LTE, 5G 등등..

Network core: / 네트워크 코어

• interconnected routers / 상호연결된 라우터
• network of networks / 네트워크의 네트워크

#Access networks and physical media / 접속 네트워크와 물리적 매체

Q: how to connect end systems to edge router? / 종단 시스템을 엣지 라우터에 어떻게 연결할까?

• residential access nets / 가정용 접속 네트워크
• institutional access networks (school, company) / 기관용 접속 네트워크 (학교, 회사)
• mobile access networks (WiFi, 4G/5G) / 모바일 접속 네트워크 (WiFi, 4G/5G)

What to look for: / 주목할 점

• transmission rate (bits per second) of access network? / 접속 네트워크의 전송 속도 (초당 비트)?
• shared or dedicated access among user? / 사용자 간 공유 또는 전용 접속?

 

Access Network / 네트워크에 접근하는 방법

(wire access)

1. cable-based access
2. digital subscriber line (DSL)
3. fiber to the home (FTTH)
4. home networks

—

(wireless access) network

1. WLANS (WIFI)
2. Wide-area Cellular

그리고 Enterprise network는 둘 다 Ethernet(wire access), WiFi (wireless access) 지원함

 

#Access networks : cable-based access / 접속 네트워크: 케이블 기반 접속

frequency division multiplexing ( FDM ) : different channels transmitted in different frequency bands / (FDM): 서로 다른 채널이 서로 다른 주파수 대역에서 전송된다.

UpStream : Pc → Internet

DownStream : Internet → Pc

cable headend ⇒ They share common network resources / 케이블 헤드엔드 ⇒ 공통 네트워크 자원을 공유함

• HFC : hybrid fiber coax / HFC: 하이브리드 광동축 (hybrid fiber coax)
  • asymmetric : up to 40 Mbps - 1.2 Gbps downstream ( internet → Pc) transmission rate, 30-100 Mbps upstream transmission rate / 비대칭: 최대 40Mbps - 1.2 Gbps의 다운로드(인터넷 → PC) 전송 속도, 30-100 Mbps의 업로드 전송 속도
• network of cable, fiber attaches homes to ISP router / 케이블과 광섬유 네트워크가 가정을 ISP 라우터에 연결
  • homes share access network to cable headend / 가정들이 케이블 헤드엔드에 대한 접속 네트워크를 공유함

#Access networks : digital subscriber line (DSL) → advantage / 접속 네트워크: 디지털 가입자 회선(DSL) ⇒ 장점 > 광범위하고 기존 전화선을 사용함으로써 비용 절감에 도움을 줌. 새로운 케이블을 설치할 필요 X

인터넷 연결이 집에서 ISP(Internet Service Provider)로 전달되는 과정을 나타내는 것.

 

• use existing telephone line to central office DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)은 DSL 모뎀에서 송수신되는 데이터를 모아 백본 네트워크로 전송하는 DSL 접속을 위한 다중화 장비) / 기존 전화선을 사용하여 중앙 사무소의 DSLAM에 연결
  • data over DSL phone line goes to internet / DSL 전화선을 통한 데이터는 인터넷으로 전송됨
  • voice over DSL phone line goes to telephone net / DSL 전화선을 통한 음성은 전화망으로 전송됨
• 24-52 Mbps dedicated downstream transmission rate / 24-52 Mbps의 전용 다운로드 전송 속도
• 3.5-16 Mbps dedicated upstream transmission rate / 3.5-16 Mbps의 전용 업로드 전송 속도

#Access network: fiber to the home (FTTH) / 접속 네트워크: 가정까지 광섬유(FTTH)

→ 현재 우리나라가 취하고 있는 방식

 

• use optical fiber (광섬유) line from home to central office / 집에서 중앙 사무소까지 광섬유 라인을 사용
• potentially provide transmission rates in the gigabits per second range / 잠재적으로 기가비트급 전송 속도를 제공
  • Actually, tens or hundreds megabits per second / 실제로는 수십 또는 수백 메가비트 속도

#Access networks: home networks / 접속 네트워크: 가정 네트워크

 

#Access networks: wireless access networks / 접속 네트워크: 무선 접속 네트워크

Shared wireless access network connects end system to router / 공유 무선 접속 네트워크가 종단 시스템을 라우터에 연결

• via base station(기지국) aka “access point” / 기지국을 통해, 즉 "액세스 포인트"라고도 함

Wireless local area networks(WLANs)→ WiFi / 무선 근거리 통신망(WLAN) → WiFi

• typically within or around building (~100ft) / 일반적으로 건물 내부 또는 주변에서 사용 (~100피트)
• IEEEE 802.11b/g/n/ac/ax (WiFi): 11,54,450,866,2400 Mbps transmission rate / IEEE 802.11b/g/n/ac/ax(WiFi): 11, 54, 450, 866, 2400 Mbps 전송 속도

Wide-area cellular access networks / 광역 셀룰러 접속 네트워크

• provided by mobile, cellular network operator (10’s km) / 모바일, 셀룰러 네트워크 사업자가 제공 (수십 km 범위)
• tens or hundreds megabits / 수십 또는 수백 메가비트 전송 속도
• 4G cellular networks (5G) / 4G 셀룰러 네트워크 (5G)
• Wireless와 Wide-area의 가장 큰 차이점? 거리도 있겠지만, 교수님 포인트는 Mobility (이동성)이다.
• 이미지에서 말하는 **mobility(모빌리티)**는 이동성을 의미하며, 네트워크 사용자가 네트워크에 연결된 상태에서 물리적으로 이동할 수 있음을 설명합니다. 주로 무선 네트워크, 특히 Wide-area cellular access networks(광역 셀룰러 액세스 네트워크)에서 사용자가 네트워크에 계속 연결된 상태로, 이동 중에도 끊김 없이 인터넷에 접속할 수 있는 능력을 뜻합니다.

#Access networks : enterprise networks / 접속 네트워크: 기업 네트워크

• companies, universities, etc / 회사, 대학 등
• mix of wired, wireless link technologies, connecting a mix of switches and routers / 유선 및 무선 링크 기술을 혼합하여 스위치와 라우터를 연결
  • Ethernet : wired access at 100 Mbps, 1 Gbps, 10Gbps / 이더넷: 100Mbps, 1Gbps, 10 Gbps의 유선 접속
  • WiFi : wireless access points at 11, 54, 450, Mbps / WiFi: 11, 54, 450 Mbps의 무선 접속 포인트

#Links: physical media / 링크: 물리적 매체

• bits : propagate(전파하다) between transmitter / receiver pairs / 비트: 송신기/수신기 쌍 사이에서 전파됨
• physical link : what lies between transmitter & receiver / 물리적 링크: 송신기와 수신기 사이에 놓인 것
• guided media : / 유도매체 (wire) 유선을 의미함
  • signals propagate in solid media : copper, fiber, coax / 신호가 고체 매체에서 전파 : 구리, 광섬유, 동축 케이블
• unguided media : / 비유도 매체 (wireless) 무선을 의미함
  • signals propagated freely, / 신호가 자유롭게 전파됨
  • eg. radio / 예) 라디오
• Twisted pair (TP) / 꼬임선
• two insulated copper wires / 두 개의 전열 된 구리선
  • Category 5 : 100 Mbps, 1 Gbps Ethernet
  • Category 6: 10 Gbps Ethernet

Coaxial cable / 동축 케이블

• two concentric copper conductors / 두 개의 동심 구리 도체
• bidirectional / 양방향
• broadband / 광대역
  • multiple frequency channels on cable / 케이블에서 여러 주파수 채널 사용
  • 100’s Mbps per channel / 채널당 수백 Mbps 속도

Fiber optic cable / 광섬유 케이블

• glass fiber carrying light pulses, each pulse a bit / 빛의 펄스를 전달하는 유리 섬유, 각 펄스가 하나의 비트
• high-speed point-to-point transmission (10’s-100’s Gbps) / 고속 점대점 전송 (수십 ~ 수백 Gbps)
• low error rate : / 낮은 오류율:
  • repeaters spaced far apart / 리피터(증폭기)가 멀리 떨어져 있음
  • immune to electromagnetic(전자기학) noise / 전자기 잡음에 면역

 

Wireless radio / 무선 라디오

• signal carried in electromagnetic spectrum / 신호는 전자기 스펙트럼에서 전달됨
• no physical “wire” / 물리적인 "선"이 없음
• broadcast and “half-duplex’ (이중) (sender to receiver)/ 방송 및 "반이중"(half-duplex) (송신기에서 수신기로 전송)
• propagation(번식) environment effects: / 전파 환경에 영향을 미치는 요인:
  • reflection / 반사
  • obstruction by objects / 물체에 의한 장애
  • interference / 간섭

Radio link types : / 라디오 링크 유형

• Terrestrial microwave / 지상 마이크로파
  • up to 45 Mbps channels / 최대 45 Mbps 채널
• Wireless LAN (WiFi) / 무선
  • up to 100’s Mbps / 최대 수백 Mbps
• Wide-area (e.g cellular)/ 광역 (예: 셀룰러)
  • 4G cellular ~ 100 Mbps pe channel / 4G 셀룰러: 채널당 약 100 Mbps
• Satellite
  • up to 100’s Mbps per channels
  • 270 msec end-end delay / 종단 간 지연 270 msec
  • geosynchronous versus low-earth-orbit / 정지 궤도 대 저궤도 위성

Network core : packet/circuit switching, internet structure / 네트워크 코어: 패킷/회로 교환, 인터넷 구조

#The network core

• mesh of interconnected routers / 상호 연결된 라우터의 그물망
• packet-switching: host break application-layer messages into packets / 패킷 스위칭: 호스트가 애플리케이션 계층 메시지를 패킷으로 분할
  • forward packet from one router to the next, across links on path from source to destination / 패킷을 출발지에서 목적지까지의 경로에 있는 링크를 따라 한 라우터에서 다음 라우터로 전달
  • each packet transmitted at full link capacity / 각 패킷은 링크 용량을 최대한 활용하여 전송됨

#Host : sends packets of data / 호스트: 데이터를 패킷으로 전송

host sending function: / 호스트의 전송 기능:

• takes application message / 애플리케이션 메시지를 수신
• breaks into smaller chunks, knows as packets, of length L bits / L 비트 길이의 작은 조각(패킷)으로 분할
• transmits packet into access network at transmission rate R / 전송 속도 R로 패킷을 접속 네트워크에 전송
  • link transmission rate, aka link capacity, aka link bandwidth / 링크 전송 속도, 즉 링크 용량, 또는 링크 대역폭

 

#Packet-switching : store-and-forward / 패킷 스위칭: 저장 및 전달 (store-and-forward)

• Transmission delay : takes L/R (L over R) seconds to transmit (push out) L-bit packet into link at R bps / 전송 지연: L 비트 패킷을 R bps 속도로 링크에 전송하는 데 L/R 초가 걸림
• Store and forward : entire packet must arrive at router before it can be transmitted on next link / 저장 및 전달: 전체 패킷이 라우터에 도착해야 다음 링크로 전송할 수 있음
• End-end delay : 2L/R (above) assuming zero propagation delay(more on delay shortly) / 종단 간 지연: 전파 지연이 없다고 가정할 때 2L/R (위 내용에서)

One-hop numerical example: / 1홉(한 단계) 수치 예시:

• L = 10 Kbits
• R = 100 Mbps
• one-hop transmission delay = 0.1 msec / 1홉 전송 지연 = 0.1 msec

#Packet-switching : queueing delay, loss / 패킷 스위칭 : 큐잉 지연, 손실

Packet queuing and loss : if arrival rate ( in bps ) to link exceeds transmission rate ( in bps ) of link for a period of time : / 패킷 대기 및 손실: 일정 기간 동안 링크로 들어오는 도착 속도(bps)가 링크의 전송 속도(bps)를 초과하면:

• packet will queue, waiting to be transmitted on output link / 패킷은 출력 링크로 전송되기를 기다리며 대기열에 쌓임
• packet can be dropped (lost) if memory (buffer) in router fills up /
• 라우터의 메모리(버퍼)가 가득 차면 패킷이 삭제(손실)될 수 있음

#Two key network-core functions / 네트워크 코어의 두 가지 주요 기능

1) Forwarding:

• Local action : move arriving packets from router’s input link to appropriate router output link
• 도착한 패킷을 라우터의 입력 링크에서 적절한 라우터 출력 링크로 이동

2) Routing:

• Global action : determine source - destination paths taken by packets
• 패킷이 이동하는 소스-목적지 경로 결정

Alternative to packet switching : circuit switching / 패킷 스위칭의 대안 : 회로 스위칭

#전화를 걸고 받는 것 생각해 보기

end - end resources allocated to, reserved for “call “ between source and destination / 소스와 목적지 간 "통화"를 위해 끝에서 끝까지 자원이 할당되고 예약됩니다.

• in diagram, each link has four circuits. / 다이어그램에서, 각 링크는 네 개의 회로를 가집니다.
  • call gets 2nd circuit in top link and 1st circuit in right link. / 통화는 상단 링크의 두 번째 회로와 오른쪽 링크의 첫 번째 회로를 사용합니다.
• dedicated resources : no sharing / 전용 자원 : 공유 없음
  • circuit-like (guaranteed) performance / 회로와 같은 (보장된) 성능
• circuit segment idle if not used by call (no sharing) / 회로 세그먼트는 통화에 사용되지 않으면 유휴 상태이며 공유되지 않습니다. → 유휴 상태? 사용되지 않고 비활성화인 상태를 뜻함
• commonly used in traditional telephone networks / 일반적으로 전통적인 전화 네트워크에서 사용됩니다.

*advantage 생각해 보기

 

Circuit switching: FDM and TDM / 회로 스위칭: 주파수 분할 다중화(FDM) 및 시분할 다중화(TDM)

1) Frequency Division Multiplexing (FDM) ⇒ F/M 주파수 분할 다중화 (FDM) ⇒ F/M

• optical, electromagnetic frequencies divided into (narrow) frequency bands / 광학적, 전자기적 주파수가 (좁은) 주파수 대역으로 나뉩니다.
• each call allocated its own band, can transmit at max rate of that narrow band / 각 통화는 자신만의 대역을 할당받아, 그 좁은 대역의 최대 속도로 전송할 수 있습니다.

2) Time Division Multiplexing (TDM) ⇒ T/M 시분할 다중화 (TDM) ⇒ T/M

• time divided into slots / 시간이 슬롯으로 나뉩니다.
• each call allocated periodic slot(s), can transmit at maximum rate of (wider) frequency band, but only during its time slot(s) / 각 통화는 주기적인 슬롯을 할당받으며, (더 넓은) 주파수 대역의 최대 속도로 전송할 수 있지만, 자신의 시간 슬롯 동안에만 전송이 가능합니다.

Packet switching versus circuit switching / 패킷 스위칭 vs 회로 스위칭

packet switching allows more user to use network! / 패킷 스위칭은 더 많은 사용자가 네트워크를 사용할 수 있도록 함

Example : 1Gb/s link

each user:

100 Mb/s when “active”

active 10% of time

• circuit-switching : 10 users
• packet switching : with 35 users, probability > 10 active at same time is less than. 0004
• 회선 교환과 패킷 교환의 특징
  • 정의: 회선 교환 방식은 통신을 시작하기 전에 고정된 경로(회선)를 설정하고, 통신이 끝날 때까지 그 경로를 유지하는 방식입니다.
  • 동작 방식:
    1. 통신이 시작되기 전, 통신할 두 지점 간에 고정된 경로가 설정됩니다.
    2. 통신이 진행되는 동안 이 경로는 다른 사용자와 공유되지 않고 독점적으로 사용됩니다.
    3. 통신이 끝나면 회선이 해제됩니다.
  • 특징:
    • 연결 지향적: 데이터 전송을 하기 전에 경로를 설정해야 하므로 연결 지향적입니다.
    • 자원 독점: 한 번 경로가 설정되면, 통신이 끝날 때까지 그 자원을 독점적으로 사용합니다. 이는 비효율적일 수 있습니다.
    • 고정 대역폭: 경로를 설정한 후에는 고정된 대역폭을 제공하므로 일정한 품질을 보장할 수 있습니다.
  • 예시: 전화 통신망이 대표적인 회선 교환 방식입니다. 두 사람이 통화를 할 때 그들의 전화기 사이에 고정된 물리적 또는 논리적 회선이 설정됩니다.
  • 장점: 통신 도중 지연이 없고, 전송 품질이 안정적입니다.
  • 단점: 자원을 비효율적으로 사용합니다. 연결을 설정하는 데 시간이 걸리고, 사용되지 않는 동안에도 회선이 낭비될 수 있습니다.
  Packet Switching (패킷 교환)
  • 정의: 패킷 교환 방식은 데이터를 작은 패킷으로 나누어 각각의 패킷이 독립적으로 최적의 경로를 통해 목적지로 전송되는 방식입니다.
  • 동작 방식:
    1. 데이터를 작은 단위인 패킷으로 나눕니다.
    2. 각 패킷에는 목적지 정보가 포함되며, 각각 독립적으로 경로를 선택하여 전송됩니다.
    3. 목적지에 도착한 패킷들은 다시 조립되어 원래의 데이터를 복원합니다.
  • 특징:
    • 비연결 지향적: 패킷들은 서로 다른 경로를 통해 전송될 수 있으며, 연결을 미리 설정하지 않아도 됩니다.
    • 효율적 자원 사용: 네트워크 자원이 필요할 때만 사용되며, 다른 사용자들과 자원을 공유하므로 효율적입니다.
    • 동적 경로 설정: 각 패킷이 서로 다른 경로로 전송될 수 있어 네트워크 혼잡을 피하거나 우회할 수 있습니다.
  • 예시: 인터넷이 대표적인 패킷 교환 방식입니다. 웹 페이지나 이메일을 보낼 때 데이터가 작은 패킷으로 나뉘어 전송됩니다.
  • 장점: 네트워크 자원을 효율적으로 사용하며, 동적인 경로 설정이 가능합니다. 더 많은 사용자가 네트워크 자원을 공유할 수 있습니다.
  • 단점: 패킷들이 서로 다른 경로를 통해 전달되므로, 지연이 발생하거나 패킷이 손실될 수 있습니다. 이로 인해 재전송이 필요할 수도 있습니다.

→ 패킷 스위칭이 더 많은 사용자를 네트워크에서 수용할 수 있음을 나타냄

Is packet switching a “slam dunk winner”? / 패킷 교환이 항상 승자인가?

• great for (bursty) data - sometimes has data to send, but at other times not / 버스트성 데이터에 적합 - 때때로 데이터를 보내지만, 다른 때에는 보내지 않음
  • resources sharing / 자원 공유 가능
  • simpler, no call setup / 간단함, 별도의 호출 설정 필요 없음
• excessive congestion possible : packet delay and loss due to buffer overflow / 과도한 혼잡 가능성 : 버퍼 오퍼플로우로 인한 패킷 지연 및 손실 발생
  • protocols needed for reliable data transfer , congestion control / 신뢰할 수 있는 데이터 전송 및 혼잡 제어를 위한 프로토콜 필요
• Q: how to provide circuit-like behavior? / 질문 : 회선 스위칭과 같은 동작을 어떻게 제공할 수 있을까?
  • bandwidth guarantees traditionally used for audio/video applications / 오디오, 비디오 애플리케이션에 전통적으로 사용되는 대역폭 보장

Q : human analogies of reserved resource (circuit switching) versus on-demand allocation (packet switching)?

#Internet structure: a “network of networks” / 인터넷 구조 : 네트워크들의 네트워크

• Host connect to Internet via access internet Service Provider(ISPs) / 호스트는 인터넷에 ISP를 통해 연결됨
  • residential, enterprise (company, university, commercial) ISPs / 가정용, 기업(회사, 대학, 상업용) ISP
• Access ISPs in turn must be interconnected / 액세스 ISP는 서로 연결되어야 함
  • so that any two hosts can send packets to each other / 두 호스트가 서로 패킷을 주고받을 수 있도록
• Resulting network of networks is very complex / 그 결과로 나온 네트워크들의 네트워크는 매우 복잡함
  • evolution was driven by economics and national policies / 진화는 경제적 이유와 국가 정책에 의해 추진되었다.

접속 ISP : 고객

글로벌 ISP : 제공자

여기서 ISP는 KT와 같은 인터넷 공급하는 통신사라고 이해하면 편할 듯

IXP (Internet Exchange Point)

• 다중의 ISP들이 서로 피어링 할 수 있는 만남의 장소
• 일반적으로 교환기를 갖춘 독자적인 빌딩에 존재한다

Peering 피어링

direct link (직접연결) physically 연결이라고도 함

• 고객 ISP 가 서비스 제공 ISP에게 지불하는 요금을 줄이기 위하여 인터넷 계층 구조의 같은 계층에 있는 가까운 ISP는 피어링 할 수 있다.

At “center” : small # of well - connected large networks / 중심에는 : 소수의 잘 연결된 대형 네트워크들이 있음

• tier-1 commercial ISPs (e.g level 3, Sprint, AT&T, NTT), national & international coverage (지역이나 범위) / 1 티어 상업 ISP : 국가 및 국제적인 범위
• content provider networks (e, g Google, Facebook): private network that connects its data centers to internet, often bypassing(우회) tier-1, regional ISPs / 콘텐츠 제공자 네트워크 : 데이터 센터를 인터넷에 연결하는 사설 네트워크로 종종 1 티어 지역 및 ISP를 우회함
• keywords 키워드
  • Internet: 인터넷은 전 세계 컴퓨터 네트워크들이 서로 연결되어 정보와 자원을 공유할 수 있는 글로벌 네트워크입니다.
  • Protocol: 프로토콜은 네트워크 상에서 데이터를 주고받기 위해 따라야 하는 규칙이나 표준을 말합니다. 예를 들어 HTTP, FTP, TCP/IP 등이 있습니다.
  • Network edge and core: 네트워크 에지는 사용자가 직접 연결되어 있는 네트워크의 부분을 말하고, 네트워크 코어는 중앙에 위치하며 데이터를 라우팅 하고 처리하는 네트워크의 주요 부분입니다.
  • Cable, DSL, FTTH: 이들은 인터넷 서비스 제공 방식입니다. 케이블은 동축케이블을 통해, DSL은 전화선을 통해, FTTH는 광섬유를 집까지 연결하는 방식으로 인터넷 서비스를 제공합니다.
  • Wireless local area networks, Wide-area cellular access networks: 무선 LAN은 소규모 지역에서 무선 인터넷 접속을 제공하는 반면, 광역 셀룰러 네트워크는 넓은 지역에서 모바일 장치를 통한 인터넷 접속을 제공합니다.
  • Packet: 데이터 패킷은 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각입니다. 이 패킷들은 목적지까지 라우팅 되어 최종적으로 원래의 데이터로 재구성됩니다.
  • Store and forward: 데이터를 수신한 후 저장하고, 적절한 시점에 다음 목적지로 전송하는 네트워크 기술입니다.
  • Link capacity (bandwidth): 링크 용량 또는 대역폭은 네트워크 연결을 통해 일정 시간에 전송할 수 있는 최대 데이터량을 말합니다.
  • Transmission delay: 전송 지연은 데이터가 송신자에서 수신자까지 도달하는 데 걸리는 시간입니다.
  • End-to-end delay: 종단 간 지연은 데이터가 송신 지점에서 최종 목적지까지 도달하는 데 걸리는 전체 시간을 말합니다.
  • Packet queuing: 패킷 큐잉은 네트워크 장비에서 처리를 기다리는 패킷들이 줄을 서는 과정입니다.
  • Forwarding, Routing: 포워딩은 네트워크 장비가 받은 패킷을 적절한 다음 목적지로 전송하는 과정이고, 라우팅은 패킷이 네트워크를 통해 목적지까지 가는 경로를 결정하는 과정입니다.
  • Packet switching, Circuit switching: 패킷 스위칭은 데이터를 패킷으로 나누어 네트워크를 통해 독립적으로 전송하는 기술이며, 회로 스위칭은 통신이 시작되기 전에 전용 회로를 설정하여 데이터를 전송하는 기술입니다.
  • FDM, TDM: 주파수 분할 다중화(FDM)는 다른 주파수 대역을 사용하여 여러 데이터 스트림을 동시에 전송하는 기술이고, 시분할 다중화(TDM)는 시간을 분할하여 여러 데이터 스트림을 순차적으로 전송하는 기술입니다.
  • ISP: 인터넷 서비스 제공자는 사용자와 인터넷 사이의 연결을 제공하는 업체로, 데이터 전송 및 관련 서비스를 제공합니다.