컴퓨터 네트워크 입문: 인터넷 구조와 패킷 전달 - Computer Networking 1
컴퓨터 네트워크를 처음 공부할 때 알아야 할 인터넷 구조, packet switching, 지연과 손실, throughput의 핵심 개념을 정리합니다.
컴퓨터 네트워크 입문: 인터넷 구조와 패킷 전달 - Computer Networking 1
네트워크 입문에서 가장 먼저 잡아야 하는 것은 인터넷이 어떤 구조로 연결되어 있고, 패킷이 어떤 경로와 지연을 거쳐 이동하는지에 대한 큰 그림이다. 이 글은 internet structure, protocol, network core, delay, throughput의 기본 개념을 한 번에 정리한다.
What this post covers
- 인터넷 구조와 network edge, network core의 역할
- packet switching과 forwarding, routing의 차이
- delay, packet loss, throughput을 읽는 기본 시각
Internet structure
- Network edge:
- hosts: clients and server
- servers often in data center
- Access networks, physical media:
- wired, wireless communication links
- Network core:
- interconnected routers
- network of networks
Protocol
The network core
- mesh of interconnected routers(routers is like little computer - size↓ / speed↑)
- Packet-switching: hosts break app-layer messages into packets (current network use P-s)
- network forwards packets from one router to the next, across links on path from source to destination
Two key network-core functions
- Forwarding(switching): local action
- Routing: global action
How do packet delay and loss occur
4-Packet delay
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- nodal processing
- queueing delay
- cant reduce only queueing delay
- most packet loss in here
- transmission delay
- propagation delay
Packet loss
Packet loss: 네트워크에서 데이터 패킷이 목적지에 도달하지 못하고 사라지는 현상 
- Buffer는 유한한 용량을 가진다.
- Buffer가 가득 찼을 때 새로운 packet이 도착하면 버퍼가 가득 차서 더 이상 저장할 수 없어 패킷이 손실된다.
- 손실된 패킷은 이전 노드, 원본 시스템에 의해 재전송되거나, 아예 재전송되지 않을 수도 있다.
Throughput
Throughput: sender에서 receiver로 전송되는 전송되는 비트 수(bits/time unit)
- instantaneous(순간 처리량): 특정 시점에서의 처리량
- average(평균 처리량): 더 긴 시간 동안의 평균 처리량
✅ 링크 속도가 서로 다를 때 전체 처리량은 어떻게 되는가?
Rs < Rc경우: average end-end throuput은 Rs가 된다.Rs > Rc경우: average end-end throuput은 Rc가 된다.- bottleneck link(병목 링크): end-end path에서 처리량을 제한하는 링크
Key takeaways
- 네트워크 입문에서는 각 장비 이름보다 인터넷 전체가 어떻게 연결되고 패킷이 어떻게 이동하는지 보는 시각이 먼저 중요하다.
- delay, loss, throughput은 이후 transport와 protocol 성능을 이해하는 기본 언어가 된다.
- 이 글을 기반으로 application layer와 transport layer 글을 읽으면 개별 프로토콜이 어디에 놓이는지 더 잘 보인다.