[전공선택] 컴퓨터 네트워크

선택과목으로 컴퓨터 네트워크 과목을 수강했다.

컴활 필기를 준비했을 때 "컴퓨터 일반" 과목의 단어들이 어려웠던 기억이 있다.

컴퓨터 네트워크 과목은 그러한 단어에 대한 개념을 잘 제공한다.

이 과목을 들은 뒤, 컴활 필기를 준비했으면 훨씬 편했을 것이다.

* 첨부한 사진들은 Computer Networking A Top-Down Approach, 7th Edition by James Kurose, Keith Ross 의 자료이다.

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인터넷이 연결돼있는 경우 다음과 같이 네트워크를 나타낼 수 있다.

각 network의 edge(끝부분)이 서로 통신하기 위해 다른 라우터 또는 Access network 등을 거쳐야한다.

라우터가 연결돼있는 덩어리를 Network Core 라고 한다.

여기서 패킷을 전달하기 위해, 각 라우터간의 길을 사용하게 된다.

 

Internet Protocol Stack에는 5개의 Layer가 존재한다.

각 단원에서는 각 Layer에서의 Protocol에 대해 배운다.

사용하는 데이터를 Layer마다 다르게 표현하기 때문에 헷갈리기 쉽다.

 

프로그램의 코딩은 Application 영역에서 진행된다.

네트워크 관련된 프로토콜(ex. HTTP)도 여기서 사용된다.

Application 단원에서 새롭게 배운 것은 DNS (Domain Name System) 프로토콜이다.

이는 Hostname을 IP Address로 바꾸거나 반대의 과정을 하는 것이다.

예를 들어 하나의 이름(ex. 네이버)에 여러 IP Address를 가지게 할 수 있다.

 

Transport Layer는 Segment의 전송과 관련된 Layer이다.

보내기 전에는 Socket에 Segement를 실어서 Encapsulate해야한다. (Multiplexing)

받을 때는 이를 Decapsulate해서 필요한 정보를 꺼낸다. (Demultiplexing)

보낼 때는 출발지와 목적지의 Ip Address 및 Port Number를 알아야한다.

TCP는 Packet loss 등이 없는 믿을만한 통신 방식이다.

UDP의 경우 효율적인 방식이나, Segment는 lost되거나 전송때와 순서가 다르게 전달될 수 있다.

 

Network Layer의 경우 두가지 Plane으로 나눠서 학습했다.

Data Plane과 Control Plane이다.

Data Plane은 Forwarding Function이다.

각 라우터에는 input 몇번으로 라우터에 packet이 들어가면, output 몇번으로 보내주면 되는지에 관한 Forwading Table이 존재한다.

Output Port에서는 어떤 Port 먼저 처리할지에 관한 Scheduling 이슈가 존재한다.

 

Control Plane의 경우 Routing Function이다.

이 packet을 출발지에서 어떤 도착지점까지 옮길지에 대한 Control을 한다.

Routing 프로토콜로 Link State 또는 Distance Vector의 방법이 있고, 이는 효율적인 길찾기 문제이다.

• Link State
  • 모든 노드가(global) 정보를 받는다.
  • 예로는 Dijkstra's algorithm이 있다. 

    

    u에서 모든 점 지나는 가장 짧은 거리 연결

• Distance Vector
  • 이웃 노드에 대한(Decentralized) 정보만 앎
  • 예시로는 Bellman-Ford equation이 있다.

    

    이웃한 노드와 이어진 거리만 앎, 각 노드에서 정보가 전달되면서 Table 제작

Link Layer and LAN

Physical 제외한 최하위 Layer이다.

MAC address는 이 Layer에서 통신시 사용하는 주소이다. IP Adress와 달리 portable한 특징이 있다.

제어판-네트워크-하드웨어 및 연결 속성 보기

이진수로 된 정보가 전달되기 때문에 bit error를 check하는 여러 방법이 존재한다.

broadcast 통해 정보를 전달하게 되면 하나의 channel에 두 개 이상의 정보가 오며, 충돌이 발생한다.

따라서 여러가지 Multiple Access Protocol 방법을 사용해 효율적으로 broadcast를 진행한다.

LAN은 Local Area Network로, Unique한 LAN address를 갖는다.