1. 네트워크의 기초

⭐네트워크

컴퓨터 등의 장치들이 통신 기술을 이용하여 구축하는 연결망

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

링크

- 유선 또는 무선

노드

- 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치

 

1. 처리량과 지연 시간?

좋은 네트워크 : 많은 처리량 + 지연시간 짧음 + 장애빈도 낮음 + 좋은 보안

 

처리량

링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터양

단위 : bps ( bits per second 초당 전송/수신되는 비트 수)

트래픽, 장치간의 대역폭(주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수), 네트워크 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향을 받음

지연 시간 (latency)

요청이 처리되는 시간, 어떤 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는데 걸린 시간

매체 타입(유선, 무선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받음

 

2. 네트워크 토폴로지와 병목 현상?

객체를 사용하는 코드에서 객체 생성 부분을 떼어내 추상화한 패턴

상속 관계에 있는 두 클래스에서 상위 클래스가 중요한 뼈대를 결정

하위 클래스가 객체 생성에 관한 구체적인 내용을 결정

 

네트워크 토폴로지 (network topology)

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태

 

물리적

- 물리적 네트워크 토폴로지는 네트워크가 전선, 케이블 등으로 실제 연결되어 배치된 것

논리적

- 논리적 네트워크 토폴로지는 네트워크 설정 방식에 관한 고차원의 개념으로, 어떤 노드가 어떤 방식으로 다른 노드들과 서로 연결되어 있는지, 또한 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지 등에 의해 결정

네트워크 토폴로지의 종류_위키백과

 

1️⃣트리 (tree) 토폴로지

== 계층형 토폴로지

노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노트에 트래픽이 집중되면, 하위노드에 영향을 끼침

 

2️⃣버스 (bus) 토폴로지

중앙 통신 회선 하나에 여러개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성, 근거리 통신망(LAN)에서 사용

장점

- 설치 비용 적음

- 신뢰성 우수

- 노드 추가/삭제 용이

단점

- 스푸핑 위험 (LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서, 악의적인 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것)

 

3️⃣스타 (star, 성형) 토폴로지

중앙 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

장점

- 에러 탐지 용이

- 패킷 충돌 발생 가능성 낮음

- 노드 추가/삭제 용이

- 장애노드가 중앙 노드가 아닐경우, 다른 노드에 끼치는 영향이 적음

단점

- 장애노드에 장애 발생시 전체 네트워크 사용불가

- 설치 비용 고가

 

4️⃣링형 (ring) 토폴로지

각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식

장점

- 노드 수가 증가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없음

- 충돌 발생 가능성 적음

- 노드의 고장 발견 용이

단점

- 네트워크 구성 변경 어려움

- 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼침

 

5️⃣메시 (mesh, 망형) 토폴로지

그물망처럼 연결된 구조

장점

- 한 단말 장치에 장애가 발생해도 경로가 많이 네트워크 계속 사용가능

- 트래픽 분산 처리 가능

단점

- 노드의 추가가 어려움

- 구축 비용, 운용 비용이 고가

 

병목현상 (bottleneck)

전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성요소로 인해 제한을 받는 형상

병의 몸통보다 목 부분 내부 지름이 좁아 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것에 비유

3. 네트워크의 분류?

분류 기준

- 전송 방식, 연결 형태, 망의 규모, 통신 방법, 서비스별

 

망의 규모별 분류

1️⃣LAN ( Local Area Network )

근거리 통신망 ex) 같은 건물, 캠퍼스 등 좁은 공간

전송 속도 빠름, 혼잡하지 않음

2️⃣MAN ( Metropolitan Area Network )

대도시 지역 네트워크 ex) 도시 같은 넓은 지역

전송 속도 평균, 혼잡도 중간

3️⃣WAN ( Wide Area Network )

광역 네트워크 ex) 국가 또는 대륙 같은 더 넓은 지역에서 운영

전송 속도 낮음, 혼잡함

 

4. 네트워크 성능 분석 명령어?

네트워크 병목현상으로 발생한 문제점인지 확인하기 위한 목적

 

네트워크 병목 현상의 주된 원인

• 네트워크 대역폭

• 네트워크 토폴로지
• 서버 CPU, 메모리 사용량
• 비효율적인 네트워크 구성

 

 

1️⃣ping (Packet INternet Groper)

네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

해당 노드의 패킷 수신 상태, 도달하기까지의 시간 등을 알 수 있음

해당 노드까지 네트워크가 잘 연결되어 있는지 확인 가능

TCP/IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜을 통해 동작

ICMP 프로토콜을 지원하지 않거나 네트워크 정책상 ICMP나 traceroute를 차단하는 경우 사용 불가능

2️⃣netstat

접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는데 사용

네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌

서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 사용

3️⃣nslookup

DNS에 관련된내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어

특정 도메인에 매핑된 IP를 확인하기 위해 사용

 

4️⃣tracert

윈도우 : tracert / 리눅스 : traceroute 

목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용하는 명령어

목적지 노드까지 구간들 중 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 등을 확인할 수 있음

5️⃣그 외

ftp : 대형 파일을 전송하여 테스팅하는 명령어

tcpdump : 노드를 오고 가는 패킷을 캡쳐하는 명령어

네트워크 분석 프로그램 : wireshark, netmon

 

4. 네트워크 프로토콜 표준화?

*네트워크 프로토콜 : 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스

IEEE, IEFT라는 표준화 단체가 표준화함

 

ex) IEEE802.3은 유선 LAN 프로토콜로, 유선으로 LAN을 구축할 때 쓰임
      ‘서로 약속된’ 인터페이스인 HTTP라는 프로토콜을 통해 노드들은 웹 서비스를 기반으로 데이터를 주고받을 수 있음