Chapter 1. Introduction

What's the Internet ? : "nuts and bolts" view

인터넷을 구성하기 위해서는 많은 구성 요소가 필요.

(PC, server, laptop, smartphone / links(wireless/wired) / router)

mobile network / home network / institutional network / regional ISP / global ISP 등이 있긔

millions of connected computing devices :

- host = end system

- running network apps

communication links (통신 회선)

- fiber, copper, radio, satellite

- transmission rate : bandwidth (대역폭 : 어떤 신호가 점유하고 있는 채널 주파수의 폭)

Packet switches : forwarding packets

- forwarding packets (데이터를 패킷 단위로 묶어 보냄)

- 패킷을 전달하는 장치에는 router, switches가 있다

router : layer 3 (IP address로 forwarding) - 보통의 공유기. 집 안의 단말기를 연결함

switches : layer 2 (MAC address로 forwarding)

Internet : "network of networks"

많은 ISP들을 상호연결 해줌

protocols

- control sending, receiving of msgs

e.g. TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

Internet standards

RFC : Request for comments

IETF : Internet Engineering Task Force

이 두 기관이 정한 표준에 따라 개발해야 함

What's the Internet ? : a service view

Infrastructure that provides services to applications:

- Web, VoIP, email, games, sovial nets, ...

Provides programming interface to apps

- hooks that allow sending and receiving app programs to "connect" to Internet

human protocols :

- "what's the time?" 적절한 대답을 해야한다. 동문서답 하면 X

- network protocols도 마찬가지

protocols : 네트워크 구성요소 간에 보내고 받게 되는 메세지들에 대한 형식과 절차와,

메세지를 보내고 받을 때 취해지는 행동을 정의한 것

A closer look at network structure :

network edge : (네트워크의 종단에는 어떤것들이 있나?)

- host : clients and servers = end systems

- access networks : wired, wireless communication links

(전화선, 광케이블, 위성 ... 물리 계층이 서로 다름, 수없이 많은 access networks 존재)

network core : 

- interconnected routers

- 단말기 존재 X

- networks of network

Access net : digital subscriber line (DSL) 

subscriber line : 가입자 선

전화선이 집에서 나와서 집 주변 전화국 사무실(central office)까지 private하게 연결이 됨

기존의 전화선은 전화만 서비스했는데, 요즘은 데이터까지 서비스 하려다 보니 선을 새로 까는건 부담스러움

→  기존의 전화선 이용 + splitter라는 장비를 집에 설치하여 전화선의 주파선을 낮은대역 (-음성) 높은대역 (-데이터) 이렇게 주파수 상으로 처리하는 것 (음성신호는 전화로, 데이터는 DSL 모뎀으로 보냄)

이런 것들이 모여 DSLAM이라는 장비에 전해져서 음성은 텔레폰네트워크, 데이터는 ISP로 보내져서 다른 것과 연결 됨

20 ~ 20000Hrz : voice

20000Hrz 이상 : data ( spliter가 음성과 데이터를 쪼개 줌 )

upstream transmission rate : 사용자 -> 네트워크로 전송하는 속도 (도메인을 입력하고 서버에 요청할 때) - 다수

downstream : 요청한 것을 돌려주는 것 (티스토리를 띄우는 것) - 소수

Access net : cable network (현재 상용화 된 방식)

가정의 단자에 cable이 들어가 있음

TV뿐만 아니라 인터넷, 전화까지 연결하고 싶다! (TPS)

모든 가정이 하나의 cable 공유 (shared network)

CMTS라는 장비를 통해 접속이 됨

주파수 분할을 고안한 채널 (cable에 주파수를 구분해서 주파수 별로 1번 주파수 - 1번 비디오, 2번 주파수 - 2번 비디오... 이런 식으로,

채널을 선택할 때마다 주파수가 달라는데 이것을 선택.)

HFC망 : hybrid fider coax - 광케이블과 동축케이블의 결합

splitter와 CMTS는 주로 coax, CMTS와 ISP는 주로 광케이블로 연결

마찬가지로 downstream 속도 낮음, upstream 속도 높음

Access net : home network

소형 라우터 존재. 직접 유선으로 단말 연결하거나 공유기 통해 무선망으로 연결

요즘은 라우터와 공유기 합쳐서 유무선 공유기로 사용

Access net : Enterpirse access network (Ethernet)

여러 라우터와 스위치로 연결되어 하나의 독자적인 망을 이룸.

10Gbs 정도로 고속의 속도 보장해 줌

Ethernet 방식으로 접속 하게 됨

Switch : L2(data link layer) switching by MAC address

Router : L3(network layer) switching by IP address

(Layer 3 Switch : 하드웨어적으로 처리. 보다 빠르게 전달하는 장점)

Hosts : send packets of data

데이터 길이를 L bit 단위로 자라 packets이라고 이름 붙이고 패킷 단위로 전송

한 패킷 보낼 때 전송 스피드를 R이라 하면

패킷을 하나 보내는 데 걸리는 시간 = L(bits)/R(bits/sec)

Physical media

bit : transmitter와 receiver 사이에서 전파되는 단위

physical link : transmitter와 receiver 사이에 있는 것

guided media : 구리, 광, 동축케이블과 같은 고체 매체 통한 신호 전파

unguided media : 라디오처럼 신호가 자유롭게 전파

twisted pair (TP) : 두 개의 절연된 구리선을 꼬아 만든 것

UTP (Unshielded (잡음을 막아주는 망사) TP) - 보통 이더넷 선 방식

broadband : 하나의 케이블로 여러 채널 전송

fiber : 다른 방식과 달리 전자파에 의한 noise에 면역이 있음

타이트하게 꼬지 못하고 회전방향을 크게해서 전반사가 일어나는 것을 유지해야 함