kocw 컴퓨터네트워크 - 한양대학교 이석복 교수님의 강의를 듣고 정리한 내용입니다.
http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1312397
네트워크 구조
- network edge
- applications and hosts
- network core
- routers
- network of netwoks
Network edge
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서버
항상 연결되어 있으며 클라이언트의 요청을 기다린다.
요청이 들어오면 데이터를 보내준다.
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클라이언트
필요할때마다 연결하여 서버에 데이터를 요청한다.
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TCP: Transmission Control Protocol
- 연결 지향적
- 신뢰성
- 데이터가 유출되지 않고 순서대로 전달된다.
- flow control : receiver의 능력에 맞춰서 전달된다.
- congestion control: 네트워크 막힘 현상시 속도를 낮춰서 전송
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UDP
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비연결 서비스
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비신뢰성
- 데이터가 유츌될 수 있다.
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실시간 음성에 적합
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속도가 빠르다
- Flow control, congestion control 없이 때려 넣어서
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프로토콜이란?
데이터 통신을 원활하게 하기 위해 필요한 통신 규약(약속)
Network Core
라우터가 데이터를 목적지까지 전달하는데 두 가지의 데이터 전송 방식이 있다.
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Circuit switching
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출발지부터 목적지까지의 edge를 미리 배정
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동시에 사용 가능한 인원이 적음
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사용자 입장에서는 데이터를 요청하지 않고 머무르는 시간이 더 길 수 있기 때문에 자원이 낭비될 수 있음
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Packet switching
- 사용자 데이터를 패킷 단위로 받아서 보내는데 요청 시에만 보냄
- 각자 요청 시간이 다르므로 사용 가능한 인원에 제약이 없음
- 사용자가 한번에 몰릴 경우 패킷 딜레이가 생길 수 있다.
패킷 딜레이 4가지 원인
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패킷 검사 (nodal processing)
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패킷의 비트를 체크
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Output link 선택
개선 방법
- 라우터 성능 개선
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queueing
- 패킷 비트들이 큐에서 대기하는 시간
- 라우터의 혼잡도에 영향
개선 방법
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사용자와 사용량에 의해 결정되므로 제어 불가
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큐가 넘칠 경우 패킷 유실이 발생할 수 있다.
TCP의 경우 처음부터 다시 재전송이 필요함
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Transmission delay
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패킷의 첫 비트부터 마지막 비트가 나가기까지 걸리는 총 시간
(패킷 길이) / 링크 bandwidth
개선 방법
- 케이블의 bandwidth을 늘린다.
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Propagation delay
- 패킷의 마지막 비트가 다음 라우터에 도착하는 시간
- 광속이므로 케이블 길이에 비례
개선 방법
- 광속이므로 제어 불가
서버와 클라이언트 구조
서버
- 항상 연결
- 고정된 IP 주소를 가진다.
클라이언트
- 서버와 필요할 때만 통신
- 고정되지 않은 IP 주소를 가진다.
- 직접 통신하지는 않음
통신 과정
같은 호스트에서 두 프로세스가 통신하기 위해서는 OS에 정의된 내부 프로세스 통신을 한다.
호스트가 다를 경우 메시지를 교환하므로써 통신을 한다.
Socket
- 프로세스들은 소켓를 통해 메시지를 주고 받는다.
- 소켓끼리 연결하기 위해 필요한 주소가 IP와 Port 이다.
- IP : 호스트를 찾기 위함. 어떤 컴퓨터인지?
- Port: 컴퓨터 안에서 어떤 프로세스인지?
application이 필요한 통신 서비스들
application layer 는 transport layer에 종속적이며, transport layer에서 application layer에 다음과 같은 것들 보장받길 원하지만 보장해주지 않음.
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data integrity: 데이터 무결성(손실이 없음을 보장) => TCP는 이를 보장함
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timing: 제한 시간 내에 보냄
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throughput: 처리량
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security: 보안
보장해주지 않는 나머지는 application 레벨에서 처리해야한다.
HTTP
web page는 object이다. HTML 파일에 기반을 둔 객체로 각각은 URL에 의해 접근 가능하다. HTTP는 이러한 파일을 주고 받는 통신이다.
- Hypertext transfer protocol
- Web의 application layer protocol
- TCP 기반
- 클라이언트가 서버에 TCP 연결을 요청한다. port 80의 소켓 생성
- 서버는 TCP 연결을 수락하고 클라이언트와 연결한다.
- HTTP 메시지를 브라우저 (client) 와 웹 서버 (server)가 주고 받는다.
- TCP 연결을 종료 한다.
- stateless: 클라이언트의 상태를 저장하지 않음 (cookie 사용)
- 클라이언트
- Web 객체들을 요청하고, 응답 받고, 보여주는 브라우저
- 서버
- HTTP를 사용하여 응답에 맞는 요청을 보내주는 웹 서버
HTTP connection
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Non-persistent HTTP
통신이 완료되면 연결 끊음
매 http 마다 TCP 커넥션을 새로 맺음(비효율)
응답 시간이 persistent 방식보다 더 오래 걸림
RTT : round trip time(= 패킷 왕복 시간), 패킷을 목적지에 보내고 그 응답이 돌아오기까지의 시간
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Persistent HTTP
TCP 연결 재사용
Non-persistent HTTP
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HTTP Client는 포트 80의 IP주소에 TCP connection을 서버에 요청
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해당 호스트의 HTTP 서버는 포트 80에 연결을 기다렸다가 수락 후 클라이언트에 알림
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클라이언트는 HTTP request 메시지를 TCP 연결 소켓으로 보냄
메시지에는 어떤 데이터를 원하는지 적혀 있음
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서버는 request message를 받고 요청된 데이터가 포함된 reponse message를 만들고 소켓으로 보냄
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서버 TCP 연결 종료
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클라이언트는 응답 메시지를 받고 받은 데이터를 읽고 표시한다 (parsing, display)
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반복
