네트워크 - The Internet and Protocol(2)

2020-11-05

컴퓨터 네트워크를 공부하면서 정리를 한 내용들 입니다.

-참고 K-mooc 부산 대학교 유영환 교수님 : 컴퓨터 네트워크 강의

End Host

지난 시간에 하드웨어 구성요소 중 end host는 말단 호스트(네트워크의 끝부분에 달려있는 호스트들)라고 했습니다.

조금 더 자세히 알아봅니다.

다양한 엑세스 네트워크들이 있고, 이 엑세스 네트워크에 접속하는 호스트를 end host라고 합니다.

각 호스트들마다 애플리케이션 프로그램이 돌아가고 있을 때, 프로그램들은 상대 end host와 메시지를 주고 받을 수 있도록 요청합니다.

어플리케이션들이 보내는 메시지가 짧은 것도 있지만, 영화 동영상의 경우 몇기가, 음악파일의 경우 몇 메가바이트가 됩니다.

이렇게 큰 데이터를 한번에 보내려고 하면 중간에 에러가 발생해서 못쓰게 되는 경우가 발생합니다.

예를들어 큰 파일을 한 시간 동안 보내다보면 그 중간에 사용자가 이동을 하거나, 상황이 바뀔 때 처럼 말입니다.

그래서 보통 네트워크마다 MTU(Maximum Transfer Unit)이라고 해서 전달 할 수 있는 데이터의 최대 크기를 정해 놓습니다.

요청하는 어떤 파일이 만약 MTU단위보다 크다면, 그것을 잘게 나누어 보내야 되고, 그렇게 나누어진 데이터 단위들을

패킷이라고 부릅니다.

그리고 이런 패킷들을 엑세스 데이터를 전달할 때 중요한 것은 link transmission rate입니다.

와이파이의 802.11에서 54Mbps 그리고 ac로 가면 1.73Gbps까지 올라가는 것 이것들이 link transmission rate이고,

이것이 높을 수록 데이터를 빨리 보낼 수 있습니다.

이것은 다른말로 link capacity, bandwidth라고 부르기도 합니다.

무선에 대해서 살펴 보았고 이제 유선 링크에는 어떤 것들이 있는가를 살펴 봅시다.

유선 링크를 지금까지 발전 사항을 보면 twisted pair cable -> coaxial cable -> optical fiber 식으로 발전을 해 왔습니다.

옛날 전화가 발명 될 때부터 사용 됐던 우리 말로 번역 해 보면 쌍 꼬임 선 이라고 이야기 할 수 있습니다.

보통 전기 회로에서 디지털 데이터를 전달 할 때 보면 받은 쪽에서 전류의 전압을 측정 해서 어떤 기준 값보다 높으면 1이고 그것보다 낮으면 0이라고 판단하자 이런 식의 약속이 있습니다.

그래서 어떤 절대값을 정해 두고 그것보다 높으면 1이고 낮으면 0 이렇게 할 수도 있지만 twisted pair cable에서는

두 개의 선에 흐르는 전류의 전압 차이가 어떤 기준 값 이상이 되면 1이고 그것보다 작으면 0으로 판단합니다.

우리가 전선을 통해서 전류를 흘리다 보면 외부의 노이즈들 때문에 전압이 바뀌는 경우가 있었습니다.

예 : 외부에서 번개가 친다 -> 그러면 초록색 선과 하얀색 선에 흐르는 전류들이 영향을 받게 될 텐데 그것 때문에 전압이 올라가거나 내려가는 경우가 발생 할 수 있습니다.

그런데 두개의 선, 초록색 선과 하얀색 선이 꼬여 있기 때문에 이 두 선이 받는 외부 영향이 거의 같습니다.

이것이 꼬여 있지 않고 나란히 있다고 하면 한쪽 에서 노이즈가 발생 했을 때 그쪽의 선이 영향을 더 많이 받습니다.

따라서 전압이 같이 올라 가거나 같이 내려가기 때문에 결국은 목적지에 도착 했을 때 전압 차이는 외부 노이즈하고 상관 없이 유지 될 수 있다는 것입니다.

이렇게 해서 처음에 100 Mbps 정도의 속도를 냈다고 하면 이 기술도 점점 발달해서 한 10 Gbps 까지도 통신 속도를 올리게 되었습니다.

그러다가 두 번째 나온 케이블이 coaxial cable. 우리 말로는 동축 케이블이라고 말 할 수 있는데요.

동축? : 같을 동 자에 축 축 자 입니다. 축이 같다는 뜻입니다.
단면을 보았을 때 컨덕터(conductor)라고 되어 있는 구리로 되어 있는 부분이 있고,
두 개의 구리로 되어 있는 부분이 원형이고 이것의 중심 축이 같다는 뜻입니다.

실제 데이터를 전달하는 부분이 가운데 구리 선이, 바깥의 구리 선은 외부와의 노이즈를 차단 해 주는 그런 기능을 갖고 있습니다.

그래서 좀 더 외부와 상관 없이 정확하고 빠르게 데이터를 보낼 수 있고, 아주 높은 밴드위스의 데이터 전달이 가능하고 사용 할 수 있는 폭이 넓습니다.

앞의 twisted pair cable이나 coaxial cable 같은 경우에는 결국 구리 선으로 전류를 흘려서 데이터를 보내는 것이었는데,

광섬유는 빛을 쏩니다. 빛이 섬유 안으로 날아 가는 것이죠.

보통 구리 선에 전류가 흘러가는 속도는 빛의 속도의 3분의 2 정도라고 우리가 이야기를 합니다.

그렇게 생각 해 보면 광섬유는 빛을 전송하기 때문에 쌍꼬임선이나 동축 케이블에 비해서 1.5배 정도의 전송 속도, 전파 속도가 됩니다.

그리고 빛으로 전달 되기 때문에 외부 노이즈에 영향을 받지 않고 에러가 거의 나지 않습니다.

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