[네트워크] Network edge

#Computer Networking - A Top Down Approach

 

종단 시스템(end system)들은 데스크톱 컴퓨터, 서버, 모바일 컴퓨터등을 포함한다.

어떻게 종단 시스템을 엣지 라우터(edge router)에 연결할 수 있을까?

 

1. residential access nets : 가정, 집에서 이용
2. institutional access networks : 학교, 회사에서 이용
3. mobile access networks : 3G, LTE, 5G

 

이 세가지는 서로 다른 기술을 사용하기 때문에 다른 특성을 가지고 있는 부분이 있다.

1. access network의 대역폭(bandwidth, bits per second)

2. shared(많은 사람들이 하나의 line을 공유한다)/dedicated(모두가 그들만의 line을 가지고 있다)

 

일단, 가정이 Internet에 어떻게 연결되는지 알아보자

 

Access network : digital subscriber line(DSL)

DSL의 하나의 핵심적인 특징은 DSL이 telephone line을 이용한다는 것인데, 모든 가정은 그들 고유의 dedicated line을 가지고 있다.

A집, B집, C집은 모두 분리된 line을 가지고 있는데, 이 말은 B집이 Internet을 많이 사용하든 말든 A집와 C집은 영향을 받지 않는다는 뜻이다.

 

frequency division multiplexing : 서로 다른 주파수 대역에서 서로 다른 채널을 전송

     음성은 DSL phone line을 통해 telephone net으로 이동

     데이터는 DSL phone line을 통해 Internet으로 이동

 

한국에서는 DSL보단 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)이 더 인기있다.

Asymmetric(비대칭적)은 upstream rate와 downstream rate가 다르다는 뜻이다.

 

Access network : cable network

cable network는 cable TV line을 사용한다.

앞에 말한 DSL과 다른점은, cable network는 케이블 센터에 연결된 하나의 cable line을 사용한다는 점이다.

많은 집들이 cable line에 연결되어 있다.(shared network)

A집, B집, C집은 하나의 shared line을 사용하기 때문에 A집이 네트워크를 많이 사용하면, B집과 C집의 속도가 느려진다. 

 

frequency division multiplexing : 서로 다른 주파수 대역에서 서로 다른 채널을 전송

 

cable network는 한 가정이 cable network를 이용할 때만 DSL보다 속도가 빠르다고 할 수 있다.

많은 사람들이 cable network를 같은시간에 사용하면, DSL이 훨씬 빠를 것이다. (shared와 dedicated의 차이 때문)

 

전화와 TV의 차이를 생각해 보자.

TV는 전화와 달리 양방향 커뮤니케이션을 할 필요 없이 브로드캐스트 되기 때문에 cable network를 사용한다. 

 

Access network : home network

cable 또는 DSL 모뎀은 가정을 외부에 연결한다. (외부엔 Internet이 있음)

가정이 서비스를 구독하거나 지불하면, 이 장치를 설치할 수 있다.

 

집 안에는 보통 하나 이상의 디바이스가 있어서, 하나의 line으로는 부족하다.

이 여러 디바이스들간에 통신을 하려면, 이 장치들 사이의 메세지들을 라우트할 라우터(router)가 필요하다.

어떤 디바이스들은 wired Ethernet(eg. LAN cable)에 연결되어 있을 수도 있고, 어떤 디바이스들은 wireless access point(eg. WIFI)에 연결되어 있을 수 있다.

 

오늘날, 라우터 기능과 wireless access point 기능이 하나의 박스 안에 묶인다.

기술적으로 이 둘은 서로 다른 것이고, 서로 다른 네트워크 프로토콜 계층에 위치한다.

단지 편의를 위해서 하나의 밖스 안에 묶인 것임을 주의해야 한다.

(가끔 cable or DSL 모뎀까지 포함한 3개의 기능이 하나의 박스 안에 묶이는 경우도 있다.)

 

 

public IP address

cable 또는 DSL 모뎀과 외부는 하나의 line으로 연결되어 있다고 했다.

이 말은 하나의 IP 주소를 갖는다는 뜻이고, 이 주소는 public IP 주소이다.

public IP 주소는 전세계의 모든 사람이 너와 통신하기 위해 사용하는 주소이다.

이는 전 세계 Internet에서 유효하다. (Unique)

 

private IP address

하지만, 집 안에는 많은 디바이스가 있기 때문에 하나의 IP 주소로는 부족하다.

그래서 각 디바이스들은 private IP 주소를 사용한다.

private IP 주소는 집 안에서만 유효하다.

A집과 B집의 서로 다른 두 디바이스가 같은 private IP 주소를 사용하는 경우도 있는데, 집 안에서만 유효하기 때문에 괜찮다. (not Unique)

 

 

집 안에 있는 하나의 디바이스에서 외부 세계로 무언가 메세지를 보내고 싶으면 어떻게 해야할까?

밖으로 나가는 과정에서 private IP 주소를 public IP 주소로 변환하는 과정이 필요하다.

그리고 외부에서 집으로 들어올땐 반대의 과정이 필요하다.

이러한 과정들은 NAT(Network Address Translation)이 수행한다.

 

방화벽(firewall)은 가정으로 들어오는 나쁘거나 의도하지 않은 트래픽을 차단하는 역할을 한다.

 

Enterprise access networks(Ethernet)

기업이나 대학에서 사용하며, 라우터와 스위치로 구성된다.

 

wireless access networks

가장 대중적인 두 가지는 wrieless LAN들과 wide-area wireless access이다.

wrieless LAN : 802.11 b/g/n/ac(WIFI) -> b와 g는 거의 사라짐

wide-area wireless access : 3G, 4G, LTE, 5G

 

 

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오개념 지적 댓글 얼마든지 환영합니다~^,^

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