[네트워크] Internet, Protocol, Network edge

1. What is the Internet?

• Billions of connected computing devices (hosts = end systems)
• Communication links (transmission rate : bandwidth)
• Packet switches (routers, switches)
• Networks : collection of devices, routers, links : managed by an organization (ISP - internet service provider)
• Internet : "network of networks"
• Protocols control sending receiving of messages
• Internet standards (IETF : 인터넷에 사용되는 3계층 이상의 프로토콜을 정의하는 기관, RFC : 이 기관에서 작성된 표준 문서, IEEE : 2계층 프로토콜을 정의하는 기관)

2. What is a protocol?

• network protocols : all communication activity in Internet governed by protocols
• Protocols define format, order of messages sent and received among network entities, and actions taken on message transmission, receipt
• 컴퓨터 내부에서, 또는 컴퓨터 사이에서 데이터의 교환 방식을 정의하는 규칙 체계 
• 기기 간 통신은 교환되는 데이터의 형식에 대해 상호 합의를 요구하는 데 이런 형식을 정의하는 규칙의 집합

3. Network edge : hosts, access network

network edge : Hosts (clients and servers) / servers (often in data centers)

Access networks : 인터넷 호스트 (client, server)를 core network과 연결된 첫번째 라우터 (Edge router)까지 연결해주는 네트워크 (LAN tech)

end systems를 edge router에 연결하는 방법

1. residential access nets
2. institutional access networks (school, company)
3. mobile access networks (wifi, 4G/5G)

 

• DSL (digital subscriber line)

xDSL : 기존에 전화서비스를 제공하던 telco 회사에서 인터넷 서비스를 제공하기 위해 개발된 기술로, 구리전화선을 이용하여 인터넷 연결 제공한다.

현재 서울의 가정집은 ADSL 기술 안씀, ADSL은 최대 24Mbps까지 지원하며 보다 속도가 빠른 VDSL을 사용하거나, 이후 등장한 FTTH 등으로 많이 대체되었다. 그러나 fiber optic을 설치하기 어려운 지역는 광랜 서비스가 제공되기도 한다.

•    cable-based access

DSL은 전용 회선, 케이블은 share

HFC 기술은 케이블 TV 서비스가 제공되는 지역에 적용이 가능
HFC exploits cable TV network which consists of coaxial cable and optical fiber cables.

• FTTH  (fiber to the home)

집까지 fiber optic 케이블을 설치하여 residual access network 속도를 높인 기술이다.

광랜 서비스 : 각 가정까지 fiber optic을 설치하는 어려움으로 인해 집 주변(예를들어 아파트 관리사무소)까지만 광케이블을 연결하고 관리사무소부터 각 집은 Ethernet으로 연결하는 서비스(FTTB + Ethernet)

• 5G fixed wireless

5G FWA (Fixed Wireless Access) provides Gbps with less rollout costs and lower OPEX.

 

Network core : interconnected routers / network of networks (WAN tech)

 

Host : sends packets of data

One large msg is broken down multiple small packets : Each packet is individually delivered to the same destination through different path. In-order delivery cannot be guaranteed. 

 

Why short packets instead of a long msg?

1. multiple access in shared LAN reducing maximum latency
2. Delivery efficiency in core network
    a. retransmission efficiency
    b. parallel delivery of a msg in routers on the one path

 

Internet = packet switching network = TCP/IP network

Host sending function : takes application message breaks into smaller chunks, known as packets, of length L bits, transmits packet into access network at transmission rate R.