대엉코딩

** TCP: Transmission Control Protocol

 - reliable transport (between sending and recieving process)

 - flow control : sender won't overwhelm receiver (받는 쪽의 버퍼 사이즈 이상으로 

                                보내지 않는다)

 - connection - oriented (연결 지향형) - 클라이언트와 서버간의 통신전 setup이 요구된다

                                                                              ( 데이터를 보내기전에 connection 을 먼저 만든다 )

 - timing,  minimum throughput 은 보장하지 않는다.

**UDP : User Datagram Protocol

 - unreliable data transfer (between sending and recieving process)

 - TCP보다 빠르다.

 - 지원하지 않는 것이 많다 (reliability, flow control, timing, throughput, security )

**그렇다면 왜 UDP를 버리지 않고 사용하는 곳이 있을까?

 - 예를들면, 비디오나 오디오를 다운받을 때 데이터의 약간의 변형 정도는 허용이 될때 TCP보다 빠르게 전송할 수 있다.

 - streaming multimedia 나 Internet telephony  등에서 TCP와 UDP를 섞어서 사용한다.

 ** Layer 계층 

 -- 5계층 : Application Layer

 -- 4계층 : Transport Layer

 -- 3계층 : Network Layer

 -- 2계층 : Linked Layer

 -- 1계층 : Physical Layer

 ** applications  의 가능한 구조들

 -- client, server

 -- peer-to-peer(P2P)

 ** Client - server architecture

 -- server : 항상 켜져 있어야 한다.

               IP가 일정해야 한다. (변동이 없는)

               확장이 가능 해야 한다

 -- clients : 서버와 통신

               간헐적(즉, 항상 켜져있지 않아도 된다.)

               dynamic IP adresses

               peer to peer 간의 서로 직접적인 연결은 되지 않는다.

               (서버로 가서 db를 뒤져서 친구의 ip주소를 찾고 연결하는 방식은 가능)

 ** P2P architecture

 - 항상 켜져있는 서버가 필요 없다.

 - 직접적 통신이 가능

 - self scalability (서로가 스스로 확장하게 되는 구조)

 - 항상 연결 되어 있는 것이 아니므로 ip가 바뀐다 (dynamic)

 - complex management

**Processes communicating

 - 한 호스트 안에 있는 프로세스들은 IPC(inter-process-communication)을 통해 주고 받는다

 - 다른 호스트 사이에서는 messages를 교환 

 - 하나의 device가 (client, server) 두가지 역할을 모두 수행하는 것이 P2P architecture

** Sockets

 - 프로세스들은 소켓을 통해 메시지를 주고 받는다.( 마치 문 같은....) 

 - 소켓을 통해 나가 infrastructure을 통하여 통신

** Addressing processes

 - messages를 받기 위해서는 프로세스는 identifier를 반드시 가지고 있어야 한다.

 - host device는 IPv4의 경우 32bit IP address를 가지고 있다 (unique)

 - 하지만 스마트폰이나 컴퓨터에서 하나의 프로세스만 실행하지는 않는다.

     --> 즉 ip address만으로는 부족하다.

 - 따라서 ip address + port numbers + protocol 이 network flow를 정의 한다.

 - 이 flow는 같은 sender와 reciever 사이에서 여러개가 정의 가능하다.

 ** application이 요구하는 것

 - 각 어플리케이션 별로 요구사항이 다를 수 있다. (다양)

 - 예를 들면, 영상을 다운받을 때는 너무 느리면 안되겠지만 그렇다고 처리속도(throughput)에 그렇게 예민하지는 않다

 - 게임 같은 경우에는 data loss에는 덜 민감해도 time sensitive는 매우 중요하다.

     1. data integrity(데이터 무결성) 

     2. timing

     3. throughput

     4. security

     5. ......

** 모든 (each ISP) 를 서로에게 모두 연결 한다면?

 - 각각의 회선이 굉장히 빠르다.

 - 다양한 경로제공이 가능하다

 - 단, 비용이 매우 많이 든다.

** 하나의 Global ISP를 구성 한다면 ?

 - 이 또한 굉장히 좋지만 이런 global ISP를 구성하는 것이 현실 여건상 쉽지가 않다.

**현재 Internet structure

-->

 - IXP : Internet exchange point

 - peering link 에 의해 가격에 관한 문제가 발생하기도 한다.

 - regional net으로 clustering을 하여 조금 더 빠르게 한다.

 - 최근에는 구글 같은 content provider network도 직접 이에 관여 하고 있다.

 - 우리가 아는 SKT, KT 등이 Tier 1 ISP 이다.

** the network core ?

 - mesh of interconnected routers

 - "packet - switching" : hosts break application-layer messagers into packets

                                                 store-and-forward

                                                (entire packet must arrive at router before it can be transmitted on next link)

** end-end (source-destination) delay = 2L / R (propagation delay는 0이라고 가정한다면 ) 

     ex) L = 7.5Mbits , R = 1.5Mbps 라면 one-hop transmission delay = 5 sec

** queueing delay, loss

 - router에 들어오는 속도와 나가는 속도가 다르다면 (다수로 부터 나갈 수 있는 속도보다 빨리 들어온다면)

    queueing delay가 발생, 저장 가능한 양을 넘어간다면 loss가 발생 --- 설정은 어떻게 해놓느냐에 따라 다르다.

** Two key network - core functions

 - routing(최단거리를 계산 - > forwarding table을 업데이트 ) 과 forwarding

 - router 장비가 비싼이유? --> 하는 일은 routing과 forwading 이지만 초당 많은일 (10만, 100만,....) 등에 따라 매우 비쌈

** circuit switching vs packet switching

 -  circuit switching (회선을 독점하여 쓰고 싶을 떄 좋다. ) - nosharing (시간, 또는 회선 대역을 나누어 쓰는 TDM,FDM은 존재)

 -  parcket switching (많은 사람이 쓸 수 있지만 너무 많이 몰리면 속도를 보장받지 못할 수 있다.)

 -  안정적인 service를 원할 때는 circuit-switching이 좋을 수도 있다.

** 인터넷이란? 

 - "network of networks"

 - mobile network, global ISP, home network, regional ISP, institutional network 등등 을 과 연결된 모든 네트워크

 - client에게 서비스를 제공하는 인프라

** IETF: Internet Engineering Task Force (승인 해주는 기관) - Standard

** 프로토콜이란? (what's a protocol)

 - 컴퓨터와 컴퓨터사이, 또는 한 장치와 다른 장치 사이에서 데이터를 원활히 주고받기 위하여 약속한 여러 가지 규약

    ( 출처: 네이버 사전)

 -  ex )  TCP connection request(client) 를 보내면 TCP connection response(server) 그후 자료 요청 밑 파일 전송 등

** 네트워크의 구조들( network structure)

 -  network edge (host: client and server(서버는 때때로 데이터센터(data centers)에 있다)

 -  네트워크에 접근 하는 physical media (유선, 무선 등)

 -  network core (interconnected routers, network of networks)

** physical media들의 네트워크 접근

 - residential access nets (집)

 - institutional access network ( 학교, 회사 등)

 - mobile access networks (스마트폰,,,,)

 - 공유매체일수도 있고 전용매체 일 수도 있다. (shared or dedicated? )

** 네트워크 연결 방식

 -  1. DSL(digital subscriber line) : 옛날에 주로 쓰던 연결 방식이다.

                                            전화 라인을 사용 , 속도가 비대칭적이다.

                                            ( 주로 데이터를 업로드(<1Mbps) 하려기보다 받으려고(<10Mbps) 하는 경우가 많았                                               기 때문에)

 - 2.  cable network : 원룸 등에서 분리배선 시키는 방식 (shared network)

                            HFC(hybrid fiber coax) -- 광섬유와 동축케이블을 함계 사용하는 선로망.

                                                             이 네트워크는 전부 광섬유로 구선하는 네트워크보다 비용이

                                                             적게 들면서 광섬유의 안정성 및 전송 속도 이점을 최대한 이용.

                            DSL 방식은 중앙서버에 전용 노선을 가지는 것과 달리 이 방식은 ISProuter을 통한 shared access                              network 이다.

 - 3. home netwok : cable 또는  DSL을 통해 들어와서 ROUTER를 사용하여 무선 또는 유선 통신 (wireless or wired )

 - 4. Enterprise access networks( Ethernet) : 학교나 회사 등등

                                                         더 높은 계층의 장비가 필요 (2계층 스위치, 3계층 라우터 등을 통해 연결)

** phsical media

 - 1. coaxial cable (동축 케이블) 

 - 2. fiber optic cable (광케이블) - 빠른속도, 단 잘 휘지(?) 않는다.

 - 3. radio - 반사, 간섭, 장애물 등에 의해 통신오류가 발생할 수 있다.