Introduction to Networking

Introduction to Networking 2008년 3월 6일 SPARCS 심영준 pv457

통신의 역사 (옛날 옛적 이야기) • 멀리 떨어진 사람간의 대화를 위해서 • 깃발, 목소리, 수신호, 봉화 • 전령

통신의 역사 (백 년 전 이야기) • 에디슨과 벨의 전화기 발명 • 전신 (모스 부호) • AT&T • 유선 전화선을 깔고 통신이 가능하게 됨

통신의 역사 (50년 전) • 컴퓨터의 등장, 데이터개념의 등장 • 더 이상 언어가 아니라 데이터를 통신하게 됨으로써 디지털 통신의 필요성이 요구됨 • 모뎀의 등장

통신의 역사 (1년 전) • 이더넷 • UTP케이블을 이용한 컴퓨터간의 통신 • 디지털 통신 • 무선 통신

컴퓨터와 컴퓨터 연결하기 • 랜카드를 꽂는다 • 랜선을 꽂는다 • 아이피와 서브넷 마스크, 게이트웨이, DNS를 설정한다 • 된다

Introduction to Networking 2008년 3월 6일 SPARCS 심영준 pv457

컴퓨터와 컴퓨터 잇기 • 전화선을 이용한 네트워크 (modem, PPPoE) • 광섬유와 랜선을 이용한 네트워크 (IEEE 802.3, LAN) • 전자파를 이용한 네트워크 (IEEE 802.11, wireless LAN) • 새로 ETRI에서 개발했다는 3Gbps 네트워크

PPPoE • 56kbps modem, ADSL(1~10Mbps) • 전화선을 이용한 네트워크 • 지금 수도권 및 대도시에서는 거의 사용하지 않음

LAN • Local area network • 광섬유의 보급에 따라 네트워크 속도가 증가 • 10~100Mbps • 1Gbps

컴퓨터와 컴퓨터 연결하기 • ISO 7 layer • 컴퓨터와 컴퓨터를 잇기 위한 개념적인 계층도

Example case • UDP를 이용해서 maru.kaist.ac.kr과 narae.kaist.ac.kr이 스타크래프트를 하는 상황 • 과연 컴퓨터는 어떤 일을 해서 두 컴퓨터가 스타크래프트를 할 수 있게 해 줄까요? • 마루가 방장이고, 나래는 guest

약속 된 몇 가지들 • HTTP, FTP, TCP, UDP, IP, LDAP, ARP, DHCP, ICMP, SMTP, POP, RTP • 전송 되는 데이터는 반드시 보내는 쪽과 받는 쪽이 알아들을 수 있게 틀에 맞게 보내져야 함 • 패킷 • 서버 / 클라이언트

What happens (1) • (나래) 클라이언트가 한 번에 보내고 싶은 양의 데이터를 묶음 • 보내고 싶은 곳의 IP 주소와 포트를 지정해서 (그리고 UDP프로토콜을 이용해서) 데이터를 보내달라고 시스템에 요청

What happens (2) • 포트 6012번을 이용해서 데이터를 받으라는 내용의 헤더를 붙여서 아래쪽 레이어에 보냄 • 한 컴퓨터에 있는 여러 프로세스가 통신을 할 때, 들어오는 패킷의 주인을 구별할 필요가 있음 • HTTP : 80, FTP : 21, Starcraft : 6012, SSH : 22

What happens (3) • 보내고자 하는 곳 (마루) 의 IP를 찾아서, (<- 다음 주) 그 쪽 IP주소의 컴퓨터에 데이터를 보내주셈 이라는 내용의 헤더를 붙여서 보냄 • IP란? • 각 컴퓨터의 시스템을 식별하기 위한 번호 • 컴퓨터의 주소

IP란? • 컴퓨터의 주소를 표현 해주는 고유번호 • 시스템에서 설정이 가능하며, 아무런 뜻 없이 그냥 붙이는 것은 아니다 • 143.248.234.221 • 255.255.255.0 • 143.248.234.0 • 255.255.255.221

What happens (4) • 이더넷 프로토콜을 씌우고 보냄 • MAC address • 자신의 physical address를 가지고 있으면서 물리적인 네트워크 구조를 라우터나 스위치에게 알려줌

What happens (5) • 드디어 나래의 랜카드에서 전류를 발사 • 서버실에 있는 스위치에 갔다가 • 마루에 도착

What happens (6) • 마루의 시스템이 프로토콜을 해석함 • 이 아이피가 내 것인가 • 이 포트는 어떤 프로세스가 쓰는가 • 스타크래프트 화면에 들어온 데이터가 적용됨

케이스 2 • 하버드 대학교 기숙사에 기거하던 S모씨는 한글 윈도 xp시디가 필요한데 현지조달은 불가능한 상황 • 맥북을 들고 있던 그는 카이스트 ftp에 접속하려고 하지만 방화벽에 막혀서 gg를 치고 • 기숙사에 살던 친구에게 ftp로 보내달라고 하는데 • 전송속도는 얼마가 나왔을까요?

케이스 2 • 10MB / s ( 100Mbps) • 1MB / s ( 10Mbps) • 100kB /s ( 1Mbps) • 10kB /s ( 100kbps / 모뎀 보다 약간 빠르네여) • 1kB /s ( 10kbps )

네트워크 구축하기 • 스타 토폴로지 • 네트워크 속도가 중앙 컴퓨터에 의해 결정 • 설치 / 관리는 쉬우나 • 중앙컴퓨터가 죽으면 gg

네트워크 구축하기 • 링 토폴로지 • 상대적으로 느림 • 한 컴퓨터라도 작동을 중지하면 • 두 컴퓨터가 작동을 중지하면 gg • 지연시간이 김

네트워크 구축하기 • 버스 토폴로지 • 한 회선을 여러 컴퓨터가 공유 • 메시지 전달 속도가 느림

네트워크 구축하기 • 허브 / 트리 토폴로지 • 버스 네트워크의 변형 • 여러 개의 작은 네트워크를 연결

허브 / 스위치 / 라우터 • 허브는 단순히 선을 꼬아놓은 것 • 스위치는 (맥 어드레스, 스위치 포트)를 저장해뒀다가 들어오고 나가는 패킷을 관리함 • 라우터는 (IP, 라우터 포트)를 저장해뒀다가 들어오고 나가는 패킷을 관리함

허브 • Basic Concept • 허브에 컴퓨터 다섯 대를 물리면 성능이 1/5이 됨 • 허브 성능은 아무리 좋다고 우겨봐도 소용이 없음 • 트래픽 관리가 되지 않기 때문에 보안이 전혀 되지 않음 • 싸고 관리 필요없음

스위치 • Basic Concept • 허브의 발전된 형태 • 각 포트에 물려져 있는 MAC address를 기억하고 있으면서 트래픽을 컨트롤 • 약간 비싸지만 설치/관리가 용이

라우터 • Basic Concept • Mac address 만을 가지고 트래픽을 조절하는 것의 한계 • Logical structure, backbone network • 여행가는 패킷의 경로를 지정해줌 • 무진장 비쌈 설치/관리가 어려움

ISP, backbone network • Internet Service Provider • 회선과 네트워크를 구축하고 그것으로 장사를 하는 사람들 • Backbone network • 상위네트워크를 이어주는 인터넷의 뼈대

Wireless LAN • physical layer • 802.11b, 802.11g • 광섬유를 이용하는 대신 전파를 이용해서 통신을 함 • 투과력이 강하지 않은 전파를 사용하기 때문에 벽 하나만 넘어도 신호 강도가 확 줄어 듬

Wireless LAN • AP (Access Point) 무선 네트워크의 스위치에 해당하는 기계 • AP는 인터넷에 연결이 되어있어야 함 (대개 유선) • 대부분의 경우 DHCP를 지원하기 때문에 AP에 연결만 되어도 IP가 저절로 배당이 됨

Q&A

Introduction to Networking