네트워크 기초

1. 네트워크의 기초

노드(node)

데이터를 생성, 중계, 라우팅하는 디바이스

(예 : 컴퓨터, 스마트폰, 서버, 라우터, 스위치)

• 서버 : 클라이언트에게 네트워크를 통해 정보나 서비스를 제공하는 컴퓨터 시스템
• 라우터 : 서로 다른 네트워크를 연결해주는 장치, 경로선정
• 스위치 : 여러 장치를 연결하여 네트워크를 형성, 컴퓨터와 같은 2개 이상의 IT 디바이스가 서로 통신하도록 허용하는 장비

링크(link)

노드와 노드를 연결하는 물리적인 경로

(예 : 케이블, 광케이블, 무선)

좋은 네트워크란?

네트워크의 성능 평가 지표
1. 처리량 ⬆️
2. 지연 시간 ⬇️
3. 장애 빈도 ⬇️
4. 보안 ⬆️

처리량(throughput)

• 단위 시간당 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양
• 단위는 bps(bit per second), 초당 전송 또는 수신되는 비트 수
• 영향 요소 : 트래픽, 대역폭, 네트워크 중간 발생 에러, 하드웨어 스펙

트래픽
특정 시점에 링크 내에 흐르는 데이터의 양
ex) 서버에 저장된 파일을 클라이언트가 다운로드할 때 발생되는 데이터의 누적

대역폭
네트워크에서 주어진 시간 동안 전송 가능한 데이터 양(비트 수)으로, 대역폭이 높을수록 데이터 전송 속도가 빠르고, 대량의 데이터 처리가 가능하다.

• 호스의 크기. 크기가 적으면 적은 처리량, 크면 많은 처리량

처리량은 높다고 해서 항상 좋은 것이 아니다.

ex) 대량의 작은 데이터를 처리하는 경우, 처리량보다는 지연 시간이 더 중요하다.

지연 시간 Latency

• 요청이 처리되는 시간

• 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간

• 영향 요소 : 매체 타입(무선, 유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간

• 크게 전송 지연 시간, 처리 지연 시간, 대기 지연 시간으로 나뉜다.

  • 전송 지연 시간 Transmission Delay 데이터가 링크를 통해 전송되는 데 걸리는 시간 (데이터 크기와 링크의 대역폭에 따라 달라짐)
    
  • 처리 지연 시간 Processing Delay 데이터를 처리하는 데 걸리는 시간 (네트워크 장비의 성능에 따라 달라짐)
    
  • 대기 지연 시간 Queueing Delay 데이터가 입력 대기열에 도착하여 처리될 때까지 기다리는 시간 (대기열의 길이와 처리량에 따라 달라짐)
    
  • 전체 지연 시간 = 전송 지연 시간 + 처리 지연 시간 + 대기 지연 시간 + 전파 지연 시간
    • 전파 지연 시간 = 전파 매체 길이/전파 속도
      • 전파 매체 길이(ex. 광섬유 케이블 사용하는 경우, 광섬유 케이블의 길이)
      • 전파 속도(데이터가 매체를 통해 전파되는 속도, 빛의 속도에 가까움)

네트워크 분류

LAN (Local Area Network)

• 근거리 통신망 (예 : 같은 건물, 아파트, 캠퍼스 등 좁은 공간)

MAN (Metropolitan Area Network)

• 대도시 지역 네트워크 (예 : 도시)

WAN (Wide Area Network)

• 광역 네트워크 (예 : 국가, 대륙)

	LAN	MAN	WAN
전송 속도	빠름	평균	낮음
혼잡도	낮음	LAN보다 혼잡	MAN보다 혼잡

네트워크 성능 분석 명령어

애플리케이션 코드상 문제가 없으나, 사용자가 서비스로부터 데이터를 가져오지 못하는 상황은 네트워크 병목 현상일 가능성이 있다. 네트워크 병목 현상이 의심된다면 네트워크와 무관한 테스트를 통해 정상 작동을 확인한 후 네트워크 성능 분석을 해야 한다.

• ping

  네트워크 상의 다른 호스트와의 연결 상태와 응답 시간을 확인하는 명령어

  주로 연결 테스트 및 지연 시간 측정에 사용
  

• tracert

  송신자와 목적지 호스트 사이 경로를 추적하며, 각 중간 노드와의 지연 시간을 확인하는 명령어

  네트워크 상의 문제 지점이나 지연을 발견할 수 있다.
  

• ipconfig

  호스트의 네트워크 인터페이스 설정 정보를 확인하고 수정하는 명령어

  IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이 등의 정보 확인 가능
  

• nslookup

  도메인 이름과 해당 IP 주소 간의 매핑 정보를 조회하는 명령어

  DNS 서버의 작동 상태를 확인하는 데 사용
  

• netstat

  현재 시스템에서 활성화된 네트워크 연결, 포트 상태, 통계 정보 등을 확인하는 명령어

  네트워크 연결 문제를 진단하거나 사용 중인 포트를 확인하는 데 사용