1 장 컴퓨터 네트워크와 인터넷 Introduction

1장: 순서 1.1 인터넷이란? 1.2 네트워크의 가장자리 1.3 코어 네트워크 1.4 접속네트워크와 물리매체 1.5 ISP와 인터넷 백본 1.6 패킷교환망에서의 지연과 손실 1.7 프로토콜 계층과 서비스 모델 Introduction

1.4.1 접속 네트워크 Q: 종단 시스템을 어떻게 네트워크 가장자리에 접속하는가? 가정 접속 기관 접속 무선 접속 가정의 종단 시스템을 네트워크에 연결 기관 접속 사업체나 교육기관의 종단 시스템을 네트워크에 연결 무선 접속 이동 단말기를 네트워크에 연결 Introduction

가정접속: point to point 접속 다이알업 모뎀 라우터로 56Kbps내로 직접 접속 동시에 전화와 인터넷 사용 불가 ADSL: asymmetric digital subscriber line FDM: 0 kHz - 4 kHz 일반 음성전화 4 kHz - 50 kHz 업스트림 50 kHz - 1 MHz 다운스트림 1 Mbps 한도의 업스트림 (보통 < 256 kbps) 8 Mbps 한도의 다운스트림 (보통 < 1 Mbps) Introduction

가정접속: 케이블모뎀(1) HFC: hybrid fiber coax asymmetric: 30Mbps한도의 다운스트림, 2 Mbps 업스트림 케이블과 광케이블의 망은 집을 ISP 라우터에 접속 각 가정은 라우터로의 접속을 공유한다. 구축: 케이블 TV 회사들을 통해 가능 Introduction

케이블망 구조: 개요 cable headend home cable distribution network (simplified) Introduction

기관접속: 근거리망 회사/학교에서 근거리망(LAN)이 종단시스템을 네트워크 가장자리 라우터에 연결하기 위해 사용 이더넷: 공유 또는 전용 링크로 종단 시스템과 라우터를 연결한다. 10 Mbs, 100Mbps, 기가비트 이더넷 LANs: 5장 Introduction

무선접속네트워크 공유되는 무선접속네트워크는 종단시스템과 라우터를 연결한다. 라우터 무선 LANs: 기지국 이동 호스트 엑세스 포인트를 갖는 기지국을 경유 무선 LANs: 802.11b (WiFi): 11 Mbps 기지국 이동 호스트 라우터 Introduction

1.4.2 물리매체(1) 비트(Bit): 송신기/수신기간에 전파됨 물리매체: 송신기/수신기간에 놓여있는 것 유도매체: 고형 매체 내로 전파되는 신호: 구리, 광, 동축선 비유도매체: 자유롭게 전파되는 신호로 대기와 야외 공간으로 파형 전파 예., 무선 LAN Introduction

1.4.2 물리매체(1) 동축 케이블: 광 케이블: 꼬임쌍 (TP) 두개의 절연된 구리선 두개의 동심원 형태의 구리선 카테고리 3: 10 Mbps 이더넷 카테고리 5: 100Mbps 이더넷 동축 케이블: 두개의 동심원 형태의 구리선 광 케이블: 빛 펄스를 나르는 유리 광섬유, 각 펄스가 한 비트 고속 동작: 고속 point-to-point 전송 (예., 5 Gps) 낮은 오류율: 일정 거리 마다 리피터; 전자 잡음에 내성 Introduction

1.4.2 물리매체(3): 라디오 라디오링크 종류: 전자기 스펙트럼으로 신호전달 지상 마이크로웨이브 물리적 “선”이 없음 예. 45 Mbps한도의 채널 LAN (예, Wifi) 장거리 (예, cellular) 예. 3G, 수백 kbps 위성 수백 Mbps 속도로 작동 250 msec 종단간 지연 정지궤도 대 저궤도 전자기 스펙트럼으로 신호전달 물리적 “선”이 없음 양방향 전파환경효과: 반사 방해 간섭 Introduction

1장: 순서 1.1 인터넷이란? 1.2 네트워크의 가장자리 1.3 코어 네트워크 1.4 접속네트워크와 물리매체 1.5 ISP와 인터넷 백본 1.6 패킷교환망에서의 지연과 손실 1.7 프로토콜 계층과 서비스 모델 1.8 컴퓨터 네트워킹과 인터넷의 역사 Introduction

인터넷구조: 네트워크들의 네트워크(1) 계층적 중심: “tier-1” ISPs 국가/국가간 범위 각자를 동등하게 다룸 인터넷 백본 네트워크 (예, UUNet, BBN/Genuity, Sprint, AT&T), 각자를 동등하게 다룸 NAP Tier-1 제공자는 또한 공중 망접속점 (network access points, NAPs) 에 연결 Tier 1 ISP Tier-1 제공자는 개인적으로 (피어간) 상호연결 Tier 1 ISP Tier 1 ISP Introduction

Tier-1 ISP:예, 스프린트사Sprint Sprint US 백본 망 Introduction

인터넷구조: 네트워크들의 네트워크(3) Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier 1 ISP “Tier-2” ISPs: 작은 (종종 지역) ISPs 하나또는 그이상의 tier-1 ISP 또는 다른 tier-2 ISP 에 연결 “Tier-3” ISP와 지역 ISP들 마지막 홉 (“접속”) 망 (종단시스템에 가장 가까움) local ISP Tier 3 지역과 tier- 3 ISP들은 인터넷에 연결시켜주는 상위 ISP들의 고객이다. Tier-2 ISP Tier 1 ISP NAP Tier 1 ISP Tier 1 ISP Introduction

인터넷구조: 네트워크들의 네트워크(4) 패킷은 많은 네트워크들을 통과한다! Tier 1 ISP Tier 1 ISP local ISP Tier 3 ISP local ISP local ISP local ISP Tier-2 ISP Tier 1 ISP NAP Tier 1 ISP Tier 1 ISP local ISP local ISP local ISP local ISP Introduction

1장: 순서 1.1 인터넷이란? 1.2 네트워크의 가장자리 1.3 코어 네트워크 1.4 접속네트워크와 물리매체 1.5 ISP와 인터넷 백본 1.6 패킷교환망에서의 지연과 손실 1.7 프로토콜 계층과 서비스 모델 1.8 컴퓨터 네트워킹과 인터넷의 역사 Introduction

손실과 지연이 어떻게 발생하는가? 라우터 버퍼안에 패킷이 대기 링크로의 패킷 도착율이 출력 링크능력을 초과 패킷들이 대기하게 되고, 차례를 기다린다. 전송되는 패킷 (지연) A 빈 (가용한) 버퍼: 만약 빈 버퍼가 없으면 도착 패킷은 폐기 (손실) 대기하는 패킷 (지연) B Introduction

1.6.1 패킷 지연 유형(1) 1. 처리지연: 2. 대기(큐잉) 지연 A B 출력링크 결정 비트오류 검사(opt) 전송을 위해 출력 링크 에서 기다리는 시간 라우터의 혼잡 정도에 의존 A B 전파 전송 노드 처리 대기 Introduction

1.6.1 패킷 지연 유형(1) 3. 전송지연: 4. 전파지연: R=링크 밴드폭 (bps) d = 물리 링크 길이 L=패킷 길이 (bits) 링크로 비트들을 보내는 시간 = L/R 4. 전파지연: d = 물리 링크 길이 s = 매체내의 전파 속도 (2~3x108 m/sec) 전파지연 = d/s 주: s 와 R 는 완전히 다른 개념이다! A B 전파 전송 노드 처리 대기 Introduction

노드지연 dproc = 처리지연 dqueue = 대기지연 dtrans = 전송지연 dprop = 전파지연 전형적으로 수 마이크로 초 이내 dqueue = 대기지연 혼잡에 의존 dtrans = 전송지연 = L/R, 저속 링크에서 큰 영향 dprop = 전파지연 수 마이크로 초 에서 수백 밀리 초 Introduction

1.6.2 큐잉지연 과 패킷손실 R=링크 밴드폭(bps) L=패킷길이 (bits) a=평균 패킷 큐 도착율 큐잉 지연의 정도 : 트래픽강도 = La/R La/R ~ 0: 평균대기시간이 작음l La/R -> 1: 지연이 점점 커짐 La/R > 1: 처리양보다 많은 양이 도착하면, 평균 지연이 무한대가 됨! Introduction

패킷손실 링크 전단에 있는 큐버퍼가 유한크기 큐가 꽉찼을때 페킷이 도착하면, 페기됨(손실) 손실된 패킷은 종단 시스템((transport layer or application layer protocol) 에 의해 재전송되거나, 전혀 재전송안될 수 있음. Introduction

Caravan analogy toll booth toll booth 100 km 100 km ten-car caravan Cars “propagate” at 100 km/hr Toll booth takes 12 sec to service a car (transmission time) car~bit; caravan ~ packet Q: How long until caravan is lined up before 2nd toll booth? Time to “push” entire caravan through toll booth onto highway = 12*10 = 120 sec Time for last car to propagate from 1st to 2nd toll both: 100km/(100km/hr)= 1 hr A: 62 minutes Introduction