통신 프로토콜(communication protocol): 프로토콜은 network process의 format,순서등 지켜야할 규칙
호스트(host): 네트워크에 연결된 장치
서버(server): 네트워크에서 정보와 서비스를 제공
클라이언트(client): 네트워크에서 정보와 서비스 이용
최대 전송 단위(Maximum Transmission Unit, MTU): 프로토콜 계층에서 해당 계층이 데이터를 전송할 수 있는 최대 크기
패킷(packet): 네트워크 계층 헤더(header)가 추가된 데이터 전송 단위
프레임(frame): 데이터 링크 계층의 헤더(header)와 테일(tail)이 추가된 데이터 전송 단위

network edge(네트워크 가장자리) :둘레나 끝에 해당되는 부분

네트워크의 가장 가장자리이다. 여기에는 수많은 end system들이 존재한다.
여기서 end system:-> host는 클라이언트나 서버를 뜻한다. 즉, end system은 사용자들이 사용하는 스마트폰이나 PC, 혹은 회사의 서버라고 생각하면 된다.
따라서 네트워크 엣지란 네트워크의 말단에 존재하는 여러 구성요소들이다

ethernet

이더넷(영어: Ethernet)은 컴퓨터 네트워크 기술의 하나로, 일반적으로 LAN, MAN 및 WAN에서 가장 많이 활용되는 기술 규격이다
100Mbps,1,10Gbps

Access network

엑세스 네트워크는 네트워크에 접근하기 위한 네트워크이다. end system 들이 인터넷을 사용할 수 있도록 길을 열어주는 네트워크라고 보면 된다
스마트폰에서 와이파이에 접속하거나 PC에 랜선을 꼽는 것 모두 엑세스 네트워크에 접속하는 것이라고 할 수 있다. 대부분 KT나 SKT같은 ISP(Internet Service Provider)가 엑세스 네트워크를 제공해준다
peering: 두 ISP가 직접연결
1. wired: 유선 (랜선)
2. wiredless: 무선 (wifi)
3. commuication link

DSL(Digital subscriber line) : 전화선을 통한 internet 연결

Downstream <10Mbps ; Upstream <1Mbps ==》비대칭(asymmetric) 전송속도
copper wire(동선) 사용
ADSL
VDSL
DSLAM(Digital subscriber line access multiplexer) :use existing telephone line to central office DSLAM
center office:서비스 지원 선테 즉 서비스 지원 (kt ,u+) == co

cable network :TV 케이블 로 network 연결 ==> HFC(hybrid fiber coax)

Downstream=42.8Mbps ; Upstream=30.7Mbps ==> 비대칭
동축과 광 케이블을 동시에 사용하기 떄문에 HFC라 불리운다.HFC는 네트워크를 2개의채널로 나눈다.(다운,업)
하나의 cable 선을 shared
CMTS: DSL의 DSLAM의 기능을 한다 ==>cable headend

FTTx OR FTTH (Fiber to the home) ** 제일 좋음

co로 부터 home 까지 모두 광케이블
하나의 광성유(fiber) 여러 가정에서 공유
광분배기 (splitter) 로 분리: (100가정)이하를 하나의 광섬유로 결합하여 CO에 있는 OLT에 연결->라우터->인터넷
2종류
- AON :근본적인 교환
- PON :주로사용
  - OLT :optical line termicator
  - ONT :optical work terminator
각가정에서 설치된 ONT는 광분배기에서 분리되어 나오는 광성유와 연결
single box ==> 공유기

network core

네트워크 코어는 전체 네트워크 시스템의 중앙에 위치하여 데이터를 전송하는 핵심적인 역할을 한다.
네트워크 코어의 구조는 ‘Mesh of interconnected routers’ 즉, 수많은 라우터 들이 그물처럼 얽혀있는 구조라고 보면 된다.
네트워크 코어에서 패킷을 교환하는 것을 Packet switching
1. Forwarding :라우터의 input으로 들어오는 패킷을 올바른 output으로 보내는 기능 (forwarding table을 읽어서)
2. Routing :패킷이 어디로 갈지 판단하는 과정. 즉 forwarding table를 만드는 과정이다. 라우팅 알고리즘으로 판단한다.
  
  파일 data을 15mb씩 짤라서 보낸다(라우터 결정하는 알고리즘): 혼잡도에 따라서 라우터 선택
  
  L(bits)/R(bits/sec)

Packet switching

패킷(Packet)은 데이터를 보내는 단위이다.
패킷은 store-and-forward 방식으로 전송된다.이는 라우터가 하나의 패킷을 다 받고, 그 다음에 전송하는 방법이다.
만약 라우터에 들어오는 패킷 양이 나가는 패킷 양보다 많으면, queue 형태로 쌓인다.:queueing delay
꽉 쌓이면 지운다 :loss

Throughput rate

Instantaneous(순간처리율):rate at given point in time
Average(평균처리율) :rate over longer period of time
- F/T :F 크기 ,T 수신하는데 시간
bottleneck link(병목 링크) ==> min{Rc,Rs}:즉 pipe 가 두개 있는데 그중 처리율이 작은 것
처리량이 R인 병목 링크

store and forward transmission(저장 후 전달 )

모든 packet 를 end system에서 라우터로 보내는데 buffer에 packet이 모두 전잘되고 나서야 다른 end system에 보낸다.
L=7.5 R=1.5 ==> 원래는 5초인데 저장하고 다시 전달하다보니 10초의 시간이 걸린다.
즉 end-end delay=2L/R

Packet switching delay

nodal processing delay ( 노드 처리 지연 )
- packet 헤더를 조사하고 그 packet을 어디로 보낼지 결정하는 시간을 처리 지연*
- 수 msec
Queueing delay (큐잉 지연 )
- packet은 queue에서 전송되기를 기다리면서 queue delay를 격는다.
- 수usec~ 수msec
- 큐잉 지연은 시간에 따라 변동할수 있다.
  traffic intensity ( 트래픽 강도 )
  
  큐잉지연정도를측정하는데매우중요한지표
  - traffic intensity = La/R : 1에 가까우면 가까울 수록 막힘
  ▪R:link bandwidth (bps) •비트가큐에서밀려나가는비율(비트/초) ▪L:packet length (bits) ▪a: average packet arrival rate •(패킷이큐에도착하는평균율)
  
  La= 비트가큐에도착하는평균율(비트/초) R=비트가큐에서밀려나가는비율(비트/초
transmission delay( 전송 지연 )
- L/R ==》 라우터가 패킷을 내보내는데 필요한 시간 –> 그 쭉 다 빠져나가는 거 딱 그시간
- L: packet의 길이 [bit]
- R: 링크 전송율, 즉 전송 속도 (10mbps,100mbps) 管子大小 거리랑 상관 없다
propagation delay( 전파 지연 )
- d/s ==> packet의 이동 속도 –> 한 라우터에서 다음 라우터로 전파되는 시간
- d: A 에서 B 사이의 라우터 거리
- s: 링크의 전파속도 (propagation speed (~2x108m/sec)) // 速度 packet 길이, 전송율과 연관 없다.

end-end delay=2L/R (종단간 지연)

    per-connection end-end throughput : min(Rc , Rs , R/10)

—

Circuit switching and packet switching

링크와 스위치의 네트웨크를 통해 데이터를 이동시키는 방식은 회선 교환,패킷 교환 이 있다.
회선 교환: session 동안 자원 예약(확보),보장된 전송율,전화망
패킷 교환: 자원예약 없음,최선 전달 ,전송율 보장 못함 :전기통신에서 이제는 주로 사용
- 회선 교환보다 전송용량의 공유에서 더 효율적
- 간단.효율, 비용이 적다.
end-to-end connection (종단간 연결):

종단간 지연:불규칙 적이고 예측할수 없는 큐잉 지연에서 발생

  Traceroute: 컴퓨터 네트워크에서 지연을 느끼기 위해 진단하는 프로그램 

자원 분할

silent period (비활용 시간)

FDM (주파수-분할 다중화) 링크

주파수 분할

TDM(시-분할 다중화) 링크

TMD는 시간을 일정주기의 프레임으로 구분하고 각 프레임은 고정된 수의 시간 슬롯으로 나눈다.
정해진 시간에 사용

Network of networks

종단 사용자들과 콘텐츠 제공자들을 접속ISP로 연결하는 것은 인터넷을 구성하는 수입억 개의 종단 시스템을 연결하는 퍼즐의 해결방법 중 극히 일부분에 해당, 이퍼즐을 완전히 풀기위해서는 접속 ISP들이 서로 연결 이거를 Network of network

앞서 살펴보았던 것처럼 end system은 access network가 필요하고, 이 때 ISP가 access network를 제공한다.

이런 ISP끼리도 서로 상호 연결되어 있는데, 이를 Network of network 형태라고 말한다.

세계 각국의 ISP 끼리 모두 직접 연결되어있으면 가장 명확하지만, 거리문제도 있고 비효율적이기 때문에 가운데 global ISP를 두고 각국의 ISP가 global ISP에 연결하는 형태로 많이 활용된다.

ISP들도 규모에 따라 티어가 나뉘어져 있으며, 구글같은 대규모 회사의 경우 자체망을 가지고 있는 경우도 존재한다.

mesh(그물망): access net 들이 모두 그냥 연결 되어있는 형태 그물망 구조

      즉, 사용자가 스마트폰으로 네이버에 접속한다고 해보면, 
      네트워크 엣지인 스마트폰이 
      엑세스 네트워크인 와이파이를 통해 접속하여 
      네트워크 코어의 기능을 통해 네이버 서버까지 패킷이 전송되고, 받을 수 있는 것이다.

인터넷 계층 구조

   최상위 : CDN=CPN: Content distributiuon network --> 자체적으로 인터넷을 제공하는 것  (구글)  and  [1계층 isp글로벌 isp(Tier 1 isp)]
            IXP : 다중 ISP들이 서로 peering 할수 있는 만남의 장소
                IX:인터넷망 상호접속
                POP: 하위 고객ISP가 상위 제공자 ISP에 연결 되는 인터넷 접속점
            Regional ISP: 여러 ISP가 모인한 것
    최하위 : Access ISP

    네트워크 구조 1 : 하나의 글로벌 ISP로 연결
    네트워크 구조 2 : 다중 글로벌 IS
    네트워크 구조 3 : 다 계층 구조
    네트워크 구조 4 : 다 계층 간의 연결 심화 (pop,멀티홈,peering,IXP)
    네트워크 구조 5 : cp(CDN)의 네트워크 추가 


    - CP는 자신의 고유한 사설 네트워크를 구축하여 하위 지역 ISP와 직접 Peering 하거나 IXP에서 연결 하여, 상위 계층 ISP를 우회하는 정책 사용 ![image](https://user-images.githubusercontent.com/86946575/163968584-816fa4d6-65d7-4325-bc01-6d380e32cdf6.png) - transit:중계 연결  - peering: 상호 연결  

multi-home(멀티 홈)

둘 혹은 그 이상의 제공자 ISP에 연결

physical media

bit 단위
guided media(유도 매체):광섬유 케이블 ,꼬임쌍선 ,동축 케이블
unguided media(비유도 매체) :무선 LAN,위성 채널

꼬임쌍선(Twisted pair:TP)

가장 싸고 많이 사용
선에 따른 LEVE l(category) 이 있다 1~6
Category5:100Mbps,1Gbps
Category6:10Gbps

coaxial cable (동축 케이블)

꼬임상선처럼 2개의구리선(copper) ,동심원형태
1-23

fiber optic cable (광섬유 케이블)

high speed potin-to-point transmission
10-100Gps
인터넷 널리 보급
OC(optical carrier) : 51.8 ~39.8Ghz

radio (지상 라디오)

라디오 채널은 물리 선로를 설치할 필요가 없고,벽을 관통할수 있고, 사용자에게 연결성을 제공하고 먼거리까지 신호를 전달가능해서 매력적 ,(전파환경, 거리영향을 많이 받는다)
3가지 채널
- 1-2 m
- 10-수백 m
- 너머지 더 먼 거리

satellite radio (위성 라디오)

protocol (프로토콜) ==> TCP/IP

프로토콜은 둘 이상의 통신객체 간에 교환되는 메시지 포맷과 순서뿐만 아니라 ,메시지의 송수신과 다른 이벤트에 따른 행동들을 정의한다.

protocol stack [top-down 방식]

프로토콜 계층은 sw/hw 또는 둘의 통합으로 구현하고 있다.

Application

프로토콜은 여러 종단 시스템에 분산되어 있어서,한 종단 시스템에 있는 애플레이케이션과 다른 종단 시스템에 있는 애플레이케이션과 정보패킷을 교환 supporting network applications : “Message”

HTTP,SMTP,FTP

Tramsport

인터넷의 트랜스포트 계층은 클라이언트와 서버간에 애플리케이션 계층 메시시를 전송하는 서비스를 제공한다 . process- process data transfer : “Segement”

TCP,UDP

Network

인터넷의 네트워크 계픙은 한 호스트에서 다른 호스트로 데이터그램을 라우팅하는 책임을 진다

IP,routing protocol

Link

data transfer between neighboringnetwork elements : “ frame” 인터넷 네트워크 계층은 출발지와 목적지 간 일련의 패킷 스위키를 통해 데이터그램을 라우트 한다.’

Ethernet, 802.111 (WiFi), PPP

physical

bits “on the wire”

OSI 계층

application & transoirt 사이에 두개 의 계층이 추가 된다

presentation:allow applications to interpret meaning of data

e.g., encryption, compression, machine-specific conventions

session:synchronization, checkpointing, recovery of data exchange —

캡슐화 (envapsulation)

layer마다 head 추가 link 계층만 항상 바뀐다, 항상 서로 연결되어있다.

switch은 2계층

router은 3계층 : packet 목적지 결정

Network security

Malware

virus: 자기복제 [숙주]
worm: 비동기적 ,self
spyware malware: 장복
Dos: 네트워크,호스트 ,혹은 다른 기반 구조의 요소들을 정상적인 사용자들이 사용할수 없게 하는 것 -DDOS: 분산 DoS: attackers make resources unavailable to legitimate traffic by overwhelming resource with bogus traffic

네트워크 기반 구조 공격

vulnerability attck ( 취약성 공격,가용성 공격)
- 공격받기 쉬운 os,app에게 매우 정교하게 설계된 메시지를 보낸다.
bandwidth flooding( 대역폭 공격)
- 호스트에게 수많은 패킷을 보낸다.(접속 링크가 동작하지 못하게)
connection flooding( 연결 플러딩) :허위,가짜,초과
- 호스트에 반열림 혹은 전열림된 TCP 연결을 성정한다. 가짜를 연결 처리하는라 바빠서 정상적인 것을 중단된다.

packet sniffer

지나가는 모든 패킷의 사본을 기록하는 수동적인 수신자.

ip spoofing

거짓 출발지 주소를 가진 패킷을 인터넷으로 보내는 능력

network edge(네트워크 가장자리) :둘레나 끝에 해당되는 부분

ethernet

Access network

DSL(Digital subscriber line) : 전화선을 통한 internet 연결

cable network :TV 케이블 로 network 연결 ==> HFC(hybrid fiber coax)

FTTx OR FTTH (Fiber to the home) ** 제일 좋음

network core

Packet switching

Throughput rate

store and forward transmission(저장 후 전달 )

Packet switching delay

traffic intensity ( 트래픽 강도 )

Circuit switching and packet switching

자원 분할

silent period (비활용 시간)

FDM (주파수-분할 다중화) 링크

TDM(시-분할 다중화) 링크

Network of networks

인터넷 계층 구조

multi-home(멀티 홈)

physical media

꼬임쌍선(Twisted pair:TP)

coaxial cable (동축 케이블)

fiber optic cable (광섬유 케이블)

radio (지상 라디오)

satellite radio (위성 라디오)

protocol (프로토콜) ==> TCP/IP

protocol stack [top-down 방식]

Application

Tramsport

Network

Link

physical

bits “on the wire”

OSI 계층

캡슐화 (envapsulation)

Network security

Malware

네트워크 기반 구조 공격

packet sniffer

ip spoofing