[컴퓨터 네트워크] Chapter1 ) Introduction

 

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1. 인터넷 개요 

• 네트워크
  • 상호 소통이 가능한 장치들의 interconnection 내부 연결
  • host : 대형 컴퓨터, 데스크탑, 핸드폰 등
  • connecting device : 라우터, 스위치 등 => 데이터의 형태를 바꿔 전달이 가능하도록 만듦. 
• 인터넷의 작동 원리 
  • 여러 장치간 agreement하면 inter networking이 가능
  • 이러한 약속을 프로토콜이라 부룸
  • 모든 인터넷 장치들은 고유한 IP 주소를 가진다. 
  • decentralized : 집중화되지 않음. 
  • ix : internet exchange / 모든 네트워크 트래픽 사용자들을 연결해줌 
• Local Area Network LAN
  • 주로 사적으로 소유되고, 하나의 오피스, 빌딩, 또는 캠퍼스에서 몇몇 호스트를 연결하는데 사용되는 LAN
  • PORT는 추가적인 장치로 여러 개의 디바이스를 연결할 수 있음 

a, 7080, b. after 90s

• Wide Area Network WAN
  • point-to-point WAN : 케이블이나 공기를 통해 특정 디바이스 두개를 연결하는 네트워크 
  • switched WAN : 중추가 되는 전역 커뮤니케이션을 위한 네트워크 
  • local 

• internetwork
  • local network 마다 router를 가지고 있고, router가 서로 다른 local network들을 switch를 이용해 연결 
  • router는 여러개의 switch를 가지고 있음. 
  • modem : 모뎀을 통해 어떤 PC가 어떤 서버에 접속할 수 있음 (구식이지만 여전히 사용됨 in 스마트폰) 

 

• Switching 
  • circuit switched network : dedicated connection(전용 회선), 하나의 연결이 존재하면 다른 연결은 할 수 없는 것 
  • packet switched network
    • 패킷이라고 불리는 데이터 블록에서 양단간 소통
    • 모든 연결된 디바이스들은 패킷을 가지고 있음.
    • 패킷 : piece of data (데이터를 담은 봉지 ? ㅋㅋㅋ) 
    • 인터넷 속도가 빨라져서 모든 패킷들을 하나의 router에서 큐에 들어온 순서대로 연결해줄 수 있음 

• Internet 
  • customer network : KT, SKT, LG u+ 등 
  • internet : 인터넷간 소통이 가능한 두개 이상의 네트워크 
  • the Internet : 주요 인터넷, 수천개의 네트워크로 구성됨 

• 인터넷에 접근하는 방법 Accessing the Internet
  • 텔레폰 네트워크 (모뎀, DSL -> internet, Dial-up service)
  • 케이블 네트워크 
  • 무선 네트워크
  • direct connection to the internet 

2. Protocol Layering

Internet = protocol

프로토콜 

• 효율적인 상호소통을 위해 필요한 모든 매개 장치의 송신자와 수신자간의 규칙 

Logical Connection 

• 동일한 계층 간 연결 = 논리적 연결 
• layer to layer
• ex) plain text - plain text 

TCP/IP protocol Suite *** (이 과목에서 가장 중요한 개념!!) 

• Transmission Control Protocol/Intertnet Protocol 
• 오늘날 인터넷에서 사용되는 프로토콜 
• 상호작용하는 모듈들로 구성된 계층적 프로토콜 
• 오늘날, 아래 이미지의 오른쪽 계층으로 배움 

• Layered Architecture
  • source (sender) → destination (reciever) 
  • 각 디바이스마다 capability 능력이 있기 때문에 소화하는 계층의 개수가 다름 (구현이 쉬운 방향으로 구성된 것)
  • router : connectivity + pathfinder 역할을 함. 
  • switch : connectivity (Link)
  • 연결된 장치를 찾아 layer를 올라감 / data link에서 연결되지 않아서 router로

• Logical Connections
  • 각 계층마다 전송되는 데이터를 부르는 단위가 다름
  • 어플리케이션 계층 : 메시지
  • 전송 계층 : 세그먼트, 데이터 그램
  • 네트워크 계층 : 데이터그램
  • 데이터링크 계층 : 프레임
  • 물리 계층 : 비트

• 각 계층에 대한 내용은 앞으로 수업에서 쭈욱- 자세히 다룰 것임. 

Encapsulation and Decapsulation 

• Encapsulation
  • make things inside
  • 데이터를 넣어 캡슐화하는 것 
  • source host에서 수행
• Decapsulation
  • make things leaking 
  • 캡슐화된 데이터를 원상복구 시키는 것 
  • destination host에서 수행 
• router는 en-/de-capsulation 둘 다 수행

Addressing 

• 송신지와 수신지 주소를 포함하여 소통 
• 각 계층마다 한 쌍의 주소가 필요함 
• 절대적인 주소를 갖지 않는 비트로 데이터 교환을 하기 때문에 물리 계층에서는 주소가 필요하지 않음

Multiplexing and Demultiplexing 

• multiplexing  : 한번에, 여러 개의 상위 다음 단계 계층의 프로토콜로부터 패킷을 캡슐화할 수 있는 프로토콜 in source
• demultiplexing : 한번에, 여러 개의 다음 계층의 프로토콜로 부터 패킷을 전송하고 디캡슐화할 수 있는 프로토콜 in destination 
• 서로 반대 방향 

OSI Model 

• 초기 모델
  • 복잡하고 표준화가 되어 있지 않아 이해와 교육에 어려움이 있었음 

• 안정된 모델 (OSI model -> TCP/IP model)

Practice Problem

• transport layer
  • UDP-based: DNS, DHCP, ...
  • TCP-based: HTTP, FTP, SSL, SMTP 

3. Internet History

수업 자료에 첨부된 영상 자료 참고 

패킷 교환의 발전

네트워크의 소유권과 인터네트워킹

네트워크의 확장

인터넷의 폭발적 확산

4. Standards and Administration

• self study

In the discussion of the Internet and its protocols, we often see a reference to a standard or and administraton entity.

In this section, we introduce these standards and administration entities for those readers that are not familiar with them. 

Internet Standards

• 인터넷과 사람들이 규정을 준수하고 유용하게 사용할수 있도록 하는 인터넷 표준
• 반드시 따라야 하는 표준화된 규격
• 인터넷 표준의 상태를 유지할 수 있도록 하는 엄격한 절차
• RFC(Request for Comment)의 인터넷 draft부터 시작된 것
• 성숙 단계를 거쳐 현 생활에 적용됨 (여러 번의 합의 절차를 거침) 

Maturity Level 

 

• proposed standard : 안정되고, 잘 이해되고, 인터넷 집단이 충분히 관심을 가지는 것인지 확인하고, 여러 그룹에 의해 실험되고 구현된다. 
• draft standard : 두개 이상의 성공적인 독립적, 상호 운용가능한 구현을 한 이후에 이 단계로 발전
• internet standard : draft의 구현을 시연한 다음 도달하는 단계
• historic : 역사적 관점에서 중요한 단계 
• experimental : 인터넷 운영에 영향을 주지 않는 실험적 단계를 요사하는 것 
• informational : 인터넷과 관련된 기초 정보나 역사적, 일반적 정보를 분류하는 말로, 인터넷과 관련 없는 집단이 자주 사용하는 표준

Requirement Level

Internet Administration

• 구성

• 구성 집단들의 도움으로 인터넷 표준이 제정되고 적용된다.

5. Summary 

• 네트워크는 상호 소통을 위한 연결을 제공하는 것이다. 
• 오늘날 말하는 네트워크는 LAN 또는 WAN을 의미하는 것이다. 
• 대부분의 사용자들은 인터넷 서비스 제공자가 제공하는 서비스로 인터넷 연결을 사용한다.
• 프로토콜은 상호 소통을 위한 일련의 규칙이다.
• TCP/IP는 5개의 계층으로 이루어진 계층적 프로토콜이다.
• 네트워크의 기술적인 내용은 다음 챕터에서 다룬다.

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References

• 성균관대학교 소프트웨어학과 2021-1 <컴퓨터 네트워크 개론> , 추현승 교수님 수업을 듣고 정리한 내용입니다. 
• 2021.02.23 (week1)
• 2021.03.02 (week2)