네트워크의 기초

네트워크란?

노드와 링크가 서로 연결되어 있으며, 리소스를 공유하는 집합을 의미

노드 : 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
링크 : 유선 또는 무선

 

처리량과 지연 시간

좋은 네트워크를 구축하는것이 중요

좋은 네트워크 : 많은 처리량을 가지고, 지연 시간이 짧고 장애 빈도가 적으며 좋은 보안을 갖춤

 

처리량 : 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양

단위로 bps(초당 전송or수신되는 비트 수) 사용.

처리량은 트래픽, 대역폭, 에러, 하드웨어 스펙에 영향을 받음

 

트래픽 : 링크 내에 '흐르는' 데이터의 양

트래픽과 처리량은 다른 개념

- 트래픽이 많아졌다 = 흐르는 데이터가 많아졌다.

- 처리량이 많아졌다 = 처리되는 트래픽이 많아졌다.

 

대역폭 : 주어진 시간동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

 

지연시간 : 요청이 처리되는 시간. 메세지가 두 장치를 왕복하는데 걸리는 시간.

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

 

네트워크 토폴로지와 병목 현상

네트워크 토폴로지란?

네트워크 설계시 고려하는 노드와 링크의 배치 방식이자 연결 형태

트리 토폴로지

계층형 토폴로지라고 하며, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

- 노드의 추가, 삭제가 쉬움

- 특정 노드에 트래픽이 집중될 때, 하위 노드에 영향이 있을수 있음.

 

버스 토폴로지

중앙 통신 회선 하나에 여러 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성

- 근거리 통신망에서 사용

- 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하다

- 중앙 통신 회선에 노드를 추가,삭제가 쉽다

- 스푸핑이 가능한 문제점이 있다

 

스푸핑 : LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에게 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서, 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것

스푸핑 적용시 올바르게 가야 할 패킷이 악의적인 노드에 전달되게 됨

 

스타 토폴로지

중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

- 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉬움

- 패킷 충돌 발생 가능성이 적음

- 장애 노드가 중앙 노드가 아니라면, 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적음

- 중앙 노드에 장애 발생 시, 전체 네트워크 정지

- 설치 비용이 높다

 

링형 토폴로지

고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 네트워크 구성

- 데이터는 노드에서 노드로 이동. 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷 처리

- 노드 수가 증가되도 네트워크 상 손실이 적음

- 충돌 발생 가능성 낮음. 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있음.

- 네트워크 구성 변경 어려움.

- 회선 장애 발생 시, 전체 네트워크에 영향을 크게 미침.

 

메시 토폴로지

망형 토폴로지라고도 부름. 그물망처럼 연결되어 있는 네트워크 구성

- 여러 경로가 존재해서 에러 발생 시에도 네트워크 사용 가능

- 트래픽 분산 처리도 가능

- 노드의 추가 어려움.

- 구축 비용과 운용 비용이 높음.

 

병목 현상

전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말한다

네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 어떤 경로로 이루어져 있는지 파악해야 병목 현상을 올바르게 처리 가능

- 네트워크 구조는 병목현상을 찾을 때 중요한 기준

 

네트워크 분류

규모를 기반으로 분류

 

LAN : 근거리 통신망

- 같은 건물, 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 사용

- 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음

 

MAN : 대도시 지역 네트워크

- 도시 같은 넓은 지역에서 운영

- 전송 속도 평균. LAN보다 더 많이 혼잡

 

WAN : 광역 네트워크

- 국가 또는 대륙같은 넓은 지역에서 운영

- 전송 속도 낮음. MAN보다 더 혼잡

 

네트워크 성능 분석 명령어

네트워크 병목 현상의 주된 원인

- 네트워크 대역폭

- 네트워크 토폴로지

- 서버 CPU, 메모리 사용량

- 비효율적인 네트워크 구성

 

네트워크 성능 분석을 위한 명령어

 

ping

- 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

- TCP/IP 프로토콜 중 ICMP 프로토콜을 통해 동작

- ping [IP 주소 or 도메인 주소]로 실행

 

netstat

- 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는데 사용하는 명령어

- 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌

- 주로 서비스의 포트가 열려있는지 확인 할 때 사용

 

nslookup

- DNS 관련 내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어

- 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인할 때 사용

 

tracert

- 목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용하는 명령어

- 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 확인할 때 사용

 

네트워크 프로토콜 표준화

다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통된 인터페이스

이러한 프로토콜은 기업이나 개인이 발표해서 정하는것이 아닌 IEEE 또는 IETF라는 표준화 단체가 이를 정함

 

ex : 웹에 접속할 때 쓰는 '서로 약속된' 인터페이스인 HTTP라는 프로토콜을 통해, 노드들은 웹 서비스를 기반으로 데이터를 주고 받을수 있음.