네트워크 기초

네트워크

노드(node)와 링크(link)가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있지 않은 집합체를 의미합니다.

노드는 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장비를 의미

링크는 유선, 무선을 의미

 

 

처리량(throughput)

링크를 통해 전달되는 단위 시간단 데이터양을 의미합니다.

단위로는 bps(bits per second)를 사용합니다.

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

 

 

지연 시간(latency)

요청이 처리되는 시간을 말하며, 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간을 의미합니다.

 

 

 

 

네트워크 토폴로지(network topology)

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식, 연결 형태를 의미합니다.

 

 

트리(tree) 토폴로지

- 계층형 토폴로지라고도 하며, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 의미합니다.

- 노드의 추가, 삭제가 쉽지만 특정 노드에 트래픽이 집중되면 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있습니다.

 

tree topology / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:WSN_tree_topology.png

 

 

버스(bus) 토폴로지

- 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 의미합니다.

- 근거리 통신망(LAN)에서 사용합니다.

- 적은 설치 비용과 우수한 신뢰성, 노드의 추가, 삭제가 쉽습니다.

- 스푸핑이 가능하다는 문제점이 있습니다.

스푸핑 : 송신과 관련 없는 다른 호스트에 패킷이 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 악의적인 노드에 패킷이 전달되게 하는 것

 

bus topology / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bus_Network_Topology.png

 

 

스타(star) 토폴로지

- 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성을 말합니다.

- 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고, 패킷의 충돌 발생 가능성이 적습니다.

- 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 고가의 설치 비용이 단점입니다.

 

star topology / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Star_Topology.png

 

 

링형(ring) 토폴로지

- 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 형성된 망 구성 방식입니다.

- 노드가 추가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌 발생 가능성이 적습니다.

- 고장 발견을 쉽게 찾을 수도 있습니다.

- 네트워크의 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼친다는 단점이 있습니다.

 

ring topology / https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ring_topology.gif

 

 

메시(mesh) 토폴로지

- 망형 토폴로지로, 그물망처럼 연결되어 있는 구조입니다.

- 네트워크를 계속 사용할 수 있고, 트래픽 분산 처리가 가능합니다.

- 노드의 추가가 어렵고, 구축 비용과 운용 비용이 고가인 단점이 있습니다.

 

mesh topology / https://en.wikipedia.org/wiki/File:True_Mesh_Diagram.svg

 

 

 

 

네트워크 분류

LAN(Local Area Network)

근거리 통신망, 좁은 공간에서 운영되고 전송 속도가 빠르며 혼잡하지 않습니다.

 

 

MAN(Metropolitan Area Network)

대도시, 전송 속도는 평균이며 LAN보다는 혼잡합니다.

 

 

WAN(Wide Area Network)

광역, 전송 속도는 낮으며 MAN보다는 혼잡합니다.

 

 

 

 

네트워크 성능 분석 명령어

ping(Packet INternet Groper)

TCP/IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜을 통해 동작하고, ping [IP 주소 or 도메인 주소]를 통해 네트워크가 잘 연결되어 있는지 확인이 가능합니다.

 

 

netstat

서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 사용합니다.

 

 

nslookup

DNS에 관련된 내용을 확인합니다. 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인하기 위해 사용합니다.

 

 

tracert

리눅스에서는 traceroute라는 명령어로 구동합니다.

목적지 노드까지의 구간들 중에서 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 등을 확인할 수 있습니다.

 

이외에도 ftp, tcpdump, wireshark, netmon 등이 있습니다.

 

 

 

병목 현상

하나의 구성 요소로 인해서 전체 시스템의 성능이나 용량이 제한을 받는 현상을 말합니다.

이 병목 현상은 네트워크가 어떠한 토폴로지를 갖는지를 파악해야 올바르게 해결 가능합니다.

 

 

주된 요인은 다음과 같습니다.

- 네트워크 대역폭

- 네트워크 토폴로지

- 서버 CPU, 메모리 사용량

- 비효율적인 네트워크 구성