[CS] 2.1. 네트워크

ofohj·2023년 5월 28일

CS

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개념

노드와 링크가 서로 연결되어 리소스를 공유하는 집합

📍 노드: 서버, 라우터, 스위치 등의 네트워크 장치
📍 링크: 와이파이 등의 유선 또는 무선 연결 매체

구성 요소

1. 트래픽

개념

네트워크를 통해 전송되는 데이터의 양과 흐름

💡 트래픽이 많아졌다 = 흐르는 데이터가 많아졌다!

네트워크와 트래픽의 관계

네트워크와 트래픽은 상호 의존적인 개념으로,
👉 네트워크의 구조와 성능은 트래픽에 영향을 주고
👉 트래픽은 네트워크의 동작과 성능을 반영한다.

그래서 트래픽은 주로 네트워크의 부하를 처리하고 관리하는 데 사용되며, 트래픽 분석을 통해 네트워크의 성능을 향상시키고 효율화를 위한 개선점을 찾을 수 있다.

2. 처리량

개념

링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양(지표)
보통 얼만큼의 트래픽을 처리했는지 나타냄(단위: bps)

처리량이 많아졌다 = 처리되는 트래픽이 많아졌다.
👉 즉, 트래픽이 증가하면 처리량도 증가(일반적)

네트워크와 처리량의 관계

네트워크를 통해 전송되고 처리되는 데이터(트래픽)에 따라 그 양이 증가
네트워크의 물리적 제약, 대역폭 제한 등의 요소에 의해 제한 가능

3. 대역폭

개념

주어진 시간동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수( = 최대 트래픽 )
대역폭이 높을수록 빠른 서비스 제공 가능(도로 차선 수와 유사)
대략적인 최대동시접속자수 유추의 척도(단위: bps)

활용

트래픽이 전송되고 처리되는 속도 제한
처리량 제한

4. RTT(Round Trip Time: 왕복 지연시간)

개념

어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간
출발지에서 목적지까지 전송되고 응답이 돌아오는 데 걸리는 시간
👉 네트워크의 성능과 응답 시간에 영향을 미침
신호 전송 시간 + 수신 확인에 걸린 시간

활용

네트워크 지연 시간 측정

💡 네트워크는 트래픽, 처리량, 대역폭, RTT 등으로 이루어져 있으며, 이들 요소는 서로 영향을 주고 받으며 네트워크의 동작과 성능을 결정

병목현상

네트워크의 구성 요소들에 의해 병목현상이 발생할 수 있다.
이는 트래픽에 의해 데이터 흐름이 제어되는 상황으로,
해결을 위해 토폴로지🔻가 사용된다.

토폴로지

네트워크 토폴로지는 노드와 링크가 어떻게 구성되어있는지를 의미한다.

그 종류로는 버스, 스타, 트리 토폴로지가 있고, 각 상황에 맞게 사용되어 문제를 해결한다.

1. 버스 토폴로지

특징

하나의 회선에 여러 개의 노드
노드 추가와 삭제가 쉬움
설치 비용 적음

장점

소규모 네트워크 구축에 좋음
한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향x

단점

메인 링크에 많은 트래픽 발생 시 정체 가능
메인 링크가 망가지면 큰 문제

2. 스타 토폴로지

특징

중앙에 있는 노드를 기반으로 연결된 형태
노드 추가와 삭제가 쉬움

장점

중앙 노드 외 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향x

단점

중앙 노드 에러 시 문제

3. 트리 토폴로지

특징

트리 형태로 계측적 토폴로지라고도 불림
중앙 허브나 스위치를 기준으로 하위 그룹이 계층적으로 연결되는 구조
버스와 스타를 합한 형태

장점

리프노드(가장 하위 노드)에서 노드 확장이 용이

단점

특정 노드 트래픽 집중 시 하위 노드에 영향
루트 노드에 문제가 생기면 전체 네트워크에 큰 문제

4. 링 토폴로지

특징

고리 형태(원형)
노드 추가와 삭제가 쉬움

장점

장치들 간에 균등하게 데이터를 분산 가능하여 효율적 트래픽 관리 가능

단점

링트 또는 노드에 에러 발생 시 전체 네트워크에 영향

5. 메시 토폴로지

특징

그물망 형태
노드 추가와 삭제가 어려움

장점

안정성이 높음. 한 노드에서 장애가 발생해도 다른 노드에 영향x
트래픽 분산 가능

단점

비쌈