처리량과 지연 시간

좋은 네트워크: 많은 처리량을 처리할 수 있으며 지연 시간이 짧고 장애 빈도가 적으며 좋은 보안을 갖춘 네트워크

처리량 (throughput)

링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양
얼만큼의 트래픽을 처리했는지를 의미

단위: bps(bits per second)

사용자들이 많이 접속할 때마다 커지는 트래픽, 네트워크 장치 간의 대역폭, 네트워크 중간에 발생하는 에러, 장치의 하드웨어 스펙에 영향을 받음

*대역폭: 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

*트래픽: 특정 시점에 링크 내에 흐르는 데이터의 양

• 트래픽이 많아졌다 == 흐르는 데이터가 많아졌다
• 처리량이 많아졌다 == 처리되는 트래픽이 많아졌다
• 많은 트래픽을 처리한다 == 많은 처리량을 가진다

지연 시간(latency)

요청이 처리되는 시간
어떤 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간

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

네트워크 토폴로지와 병목 현상

네트워크 토폴로지

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식

트리 토폴로지

계층형 토폴로지로, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

장점: 노드의 추가, 삭제가 쉬움
단점: 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음

버스 토폴로지

중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성
근거리 통신망(LAN)에서 사용

장점: 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움
단점: 스푸핑 가능

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

스타 토폴로지

중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

장점: 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적으며 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 끼치는 영향이 적음
단점: 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 큼

링형 토폴로지

각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 구성

데이터는 노드에서 노드로 이동하며, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리

장점: 노드 수가 증가해도 네트워크 상의 손실이 거의 없고 충돌 발생 가능성이 적으며 노드의 고장 발견이 쉬움
단점: 네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 크게 영향을 끼침

메시 토폴로지

망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결된 구조

장점: 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽 분산 처리가 가능함
단점: 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가임

병목 현상

병목 현상: 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상

네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 어떤 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결할 수 있음

네트워크 분류

LAN (Local Area Network)

• 근거리 통신망
• 같은 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 운영됨
• 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음

MAN (Metropolitan Area Network)

• 대도시 지역 네트워크
• 도시 같은 넓은 지역에서 운영됨
• 전송 속도는 평균이고 LAN보다 혼잡함

WAN (Wide Area Network)

• 광역 네트워크
• 국가 또는 대륙 같은 더 넓은 지역에서 운영됨
• 전송 속도가 낮고 MAN보다 혼잡함

네트워크 성능 분석 명령어

네트워크 병목 현상의 주된 원인

• 네트워크 대역폭
• 네트워크 토폴로지
• 서버 CPU, 메모리 사용량
• 비효율적이 네트워크 구성

ping (Packet INternet Groper)

네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

ping [IP 주소 또는 도메인 주소]

ping [IP 주소 또는 도메인 주소] -n [보낼 패킷 수]

해당 노드의 패킷 수신 상태, 도달하기까지 시간, 해당 노드까지 네트워크가 잘 연결되어 있는지 확인

TCP/IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜을 통해 동작 -> ICMP 프로토콜을 지원하지 않는 기기, ICMP나 traceroute를 차단하는 대상에 ping 테스팅 불가

netstat

접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시

netstat

주로 서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 사용

네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌

nslookup

특정 도메인에 매핑된 IP를 확인

nslookup

tracert / traceroute

목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인

tracert [IP 주소 또는 도메인 주소]  //windows

traceroute [IP 주소 또는 도메인 주소]  //linux

목적지 노드까지 구간들 중 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 등 확인

네트워크 프로토콜 표준화

네트워크 프로토콜: 다른 장치들끼리 데이터를 주고받기 위해 설정된 공통 인터페이스, IEEE 또는 IETF라는 표준화 단체가 정함

IEEE802.3: 유선 LAN 프로토콜
HTTP: 웹 프로토콜