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일상생활에 접하는 네트워크 기술
전화, 케이블, 이더넷 같은 유선 네트워크
와이파이, 휴대전화 같은 무선 네트워크
모든 통신 시스템은 기본적인 속성을 공유한다.
보내는 쪽에서 정보를 매체를 통해 전송할 수 있는 표현으로 변환, 받는 쪽에서 그 표현을 사용할 수 있는 형태로 재변환
대역폭(bandwidth)
네트워크가 얼마나 빨리 전송할 수 있는지를 의미한다. (대부분 사용자에게 가장 중요한 네트워크 속성이다.)
데이터 연결의 대역폭이 많을수록 한 번에 더 많은 데이터를 보내고 받을 수 있다.
대역폭은 수도관을 통해 흐를 수 있는 물의 양과 비교할 수 있다.
레이턴시(latency) 또는 지연(delay)
일정한 단위의 정보가 시스템을 통과하는 데 걸리는 시간을 측정한 값이다.
일정한 단위의 정보가 시스템을 통과하는데 걸리는 시간
즉, 레이턴시 또는 지연이 높다고 대역폭이 낮음을 의미하는 것은 아니다.
시스템을 통과하는데 시간이 오래 걸릴뿐 대역폭은 클 수 있다.
지터(jitter)
지연의 변동성을 뜻한다. 일부 통신 시스템에서는 중요한 속성이고
특히 음성과 비디오를 다루는 시스템에서 중요하게 여겨진다.
간단히 말해서 지터는 시간의 변화에 따른 핑 값의 변화를 이야기하는 것이다.
1초에 핑이 20ms이고 다음 초에 90ms 다음에는 120ms 라면 지터를 경험하고 있는 것이다.
범위(range)
주어진 기술로 네트워크가 지리적으로 얼마나 확장될 수 있는지를 정의한다.
예를 들어 어떤 네트워크는 최대 몇 미터의 근거리 범위이지만, 어떤 네트워크는 전세계에 걸쳐 있을 수 있다.
또한
라디오 같은 브로드캐스트 방식 (여러 수신자가 한 발신자의 신호를 수신)
특정 발신자와 수신자를 짝지어 주는 점대점방식 등이 있다.
그 외 고려해야 할 기타 요인으로는 하드웨와와 인프라 비용, 전송 데이터 양 등이 있다.
전화망은 대규모로 성공을 거준 전 세계적 네트워크이다.
요즘은 랜선 = 인터넷선 = 이더넷선 다 똑같이 쓰는 말이라고 하고 규격도 하나 뿐이라고 한다.
주택용 유선 전화 시스템은 여전히 데이터보다는 아날로그 음성 신호를 주로 전달한다.
따라서 디지털 데이터를 보내려면 비트를 소리로 변환했다가 다시 비트로 변환하는 장치가 필요한데 이를 수행하는 장치가 모뎀이다.
모뎀 이란?
간단히 이야기해 통신을 위한 변복조 장치이다.
신호에 정보 전송용 패턴을 적용하는 것을 변조, 받는 쪽에서 이를 다시 원래 형태로 변환하는 것이 복조이다.
아날로그 전화선의 신호 전송 속도에 적용되는 56kps 제한은 설계 단계에 지정된 것이다.
이번에 이야기하는 2가지 기술은 전화망보다 최소 100배 더 높은 대역폭으로 대안을 제공한다.
1. 케이블 시스템
- 케이블은 대역폭에 여유가 있어서 가정에서 데이터를 전송하는 용도로 쓰인다.
- 케이블 시스템은 다운로드 속도를 요금제에 따라 다양하게 제공하며 보통 수백 Mbps 정도다.
- 전화 모뎀과 똑같이 변복조를 수행하기 때문에 케이블 모뎀이라 부른다. 케이블 모뎀은 전화 모뎀보다 꽤 빠르게 작동한다.
- 하지만 서로 데이터를 공유할 방법이 없다.
- 누군가가 대역폭을 많이 사용하고 있다면 다른 사람은 그만큼 사용하지 못한다. (결론적으로는 둘 다 적게 받게 된다.)
- 같은 TV 신호를 시청한다고 가정했을떄 내 데이터를 읽게 될 가능성이 있기에 암호화로 대응한다.
- 케이블 네트워크는 처음에 단방향이었기에 모든 가정에 브로드캐스트되고 있었으므로 시스템을 구축하기는 쉬웠지만
고객과 케이블 회사 서로 정보를 받아야하는 페이퍼뷰를 비롯한 다른 서비스를 가능하게 하려면 방법을 찾아야 했고
이후 케이블 시스템은 양방향이 되었다. 하지만 대부분 트래픽이 다운로드이므로 업로드 속도가 다운로드 속도보다 훨씬 느린
경우가 대부분이다.
2. DSL (디지털 가입자 회선)
DSL은 때로는 비대칭의 ADSL이라고도 불리는데 중요한건 케이블과 거의 동일한 서비스를 제공하지만, 내부적으로 주요한 차이점이 있다.
- DSL은 음성 신호를 간섭하지 않는 기법을 사용해 전화선으로 데이터를 전송, 웹 서핑 하는동안에도 전화로 이야기할 수 있다.
다만, 이 방식은 특정 거리까지만 작동한다. - DSL은 이웃과 전송 대역폭을 공유하지 않고 여러분의 비트가 이웃집으로 가지도 않는다.
- 그 외 기능은 케이블 시스템과 비슷하다.
추가 ) 가정용 광케이블
광케이블은 유지보수 비용도 낮고, 인터넷 사용과 같은 부가 서비스를 제공해주지만....
- 장시간 정전이 일어나면 전화를 쓰지 못한다
- 높은 대역폭을 활용할 만한 서비스가 없어서 특별한게 없다.
- 신호가 전송 손실이 낮은 유리 섬유를 따라 빛의 펄스로 보내진다.
- 신호는 수 킬로미터 떨어진 곳까지 전파된 다음 최대 세기로 다시 증폭될 수 있다
이더넷 (근거리 네트워크)
전화와 케이블은 컴퓨터를 상당히 먼 거리에 있는 대형 시스템과 연결하는 네트워크 기술이다.
근거리 통신망하면 보통 LAN (Local Arean Network) 근거리 통신망 이라는 표현을 하며, 가장 많이 사용하는 이더넷 표준이다.
하나의 인터넷 회선에서 데이터가 충돌하지 않도록 감시하면서 통신을 할 수 있으며, 여러 대의 PC가 회선을 공유하여 안정적이고 효율적으로 통신을 할 수 있게 하는 기능을 한다.
각 컴퓨터는 고유한 식별자 번호가 있는 장치로 이더넷에 연결된다.
모든 이더넷 장치에는 나머지 장치와는 다른 48bit 식별 번호가 있는데, 이를 이더넷 주소(MAC 주소)라고 한다.
MAC 주소는 LAN 카드가 제조될 때 새겨지기 때문에 물리 주소라고도 불리고, 전 세계에서 유일한 번호로 할당된다.
케이블 시스템과 비슷하게 이더넷에서도 프라이버시나 한정된 자원을 둘러싼 경쟁 같은 문제가 있으리라고 예상 할 수 있다.
이런 경쟁은 깔끔한 묘책으로 처리되는데 한 네트워크 인터페이스가 데이터 전송을 시작했는데 다른 사람도 전송 중이라는 것을
감지하면, 중지하고 잠시 기다렸다가 다시 시도한다.
스니핑
이더넷 인터페이스로 '무차별 모드'를 설정할 수 있는데, 이 모드에서는 이더넷 인터페이스가 자신이 받기로 명시된 것 뿐만 아니라
네트워크상에 있는 모든 메시지의 내용을 읽는다.
예를 들어 암호화되지 않은 비밀번호 까지 읽을 수 있다는 것이다.
스니핑은 네트워크 상에서 자신이 아닌 다른 상대방들의 패킷 교환을 엿듣는 것을 의미한다.
간단히 말하면 네트워크 트래픽을 도청하는 과정을 스니핑이라고 할 수 있다.
- 해결책은 케이블상의 패킷을 암호화 하는 것이다. 요즘은 대부분의 트래픽이 기본적으로 암호화 된다.
패킷
패킷은 정확하게 정의된 형식으로 된 정보를 담고 있는 일련의 비트 또는 바이트이다.
패킷은 발신자 주소, 수신자 주소, 내용, 여러가지 기타 정보가 표준 형식으로 구성돼 있다.
최초의 이더넷은 3Mbps의 속도였지만, 요즘의 이더넷은 100Mbps에서 10Gbps까지 빨라졌다.
모뎀과 마찬가지로 처음 나온 이더넷은 부피가 크고 비쌌지만 오늘날 이더넷은 저렴한 단일 칩이다.