Internet?, The Network Edge

서로 다른 네트워크를 연결하는 connection중 하나로 가장 유명하고 중요한 Internet이 있다.

인터넷은 network들을 internetworking한다.

반대로 특정 집단의 디바이스들만을 서로 연결한 망을 Intranet이라고 한다.

서로 다른 네트워크들의 이질성을 극복하고 전 세계의 디바이스들간의 통신을 위해 인터넷은 동일한 protocol(규칙)을 준수하도록 한다.

이게 바로 Internet standards이다.

message의 전송/수신을 위한 규칙들로 TCP, IP, HTTP 등이 있다.

프로토콜은 메세지의 형식, 전송, 수신의 절차, 메세지 전송을 위한 행동등을 정의한다.

만약 웹서버로부터 웹페이지를 받고 싶다면 그림처럼 TCP 프로토콜을 지켜야 한다.

Internet은 서비스 관점에서는 통신을 제공하는 Infrastructure지만 개발자 입장에서는 programming interface이다.

Internet을 구성하는 component를 살펴보자.

1. network edge

인터넷과 접속하고 있는 모든 device들(host, end system)이 있는 곳을 말한다. client뿐만 아니라 모든 서버들도 network edge에 속한다. 

2. access network

network core와 network edge를 연결해주는 physical media를 말한다. 위성, wifi, 광역랜, 셀룰러 등등이 있다. 위 그림은 mobile access network의 예시이다.

가정에서 많이 사용되는 residential access network를 구축하는 가장 유명한 방법으로 DSL이 있다.

이미 깔려있는 telephone line을 활용해서 인터넷에 접속하는 방법이다.

가정마다 독립적으로 존재하는 전화선을 사용하기 때문에 내가 인터넷 사용량이 많다고 옆집이 느려지지 않는다.

한국에서는 특히 ADSL을 많이 활용하는데 asymetric은 upstream의 속도(Mbps)와 downstream의 속도가 달라서 붙은 것이다.

residential access network를 구축하는 또 다른 방법으로 cable network가 있다.

이미 깔려있는 cable TV line을 활용해서 인터넷에 접속하는 방법이다.

DSL과의 차이가 여기서 나타나는데 cable network는 하나의 cable line을 서로 공유한다.

한 명의 폭발적 사용량이 다른 사람의 인터넷 속도에 영향을 줄수 있다.

원래 TV는 broadcasting방식으로 송출되기 때문에 하나의 선을 여러 가정이 공유해도 문제가 없었기 때문에 그렇다.

home network의 모습이다. 

Ethernet cable들로 라우터와 연결되는 디바이스도 있고 Wifi로 연결되는 디바이스 들도 있을 것이다.

10년 전만 해도 router, 공유기를 따로 사야 했지만 요즘은 두 장비가 하나의 장비로 출시되고 있다. 심지어는 modem, NAT까지 포함하는 하나의 장비로도 출시되었다. 분명한건 세 장비는 서로 다른 네트워크 레이어에서 동작한다는 것이다.

아무튼 home network는 결국 하나의 공인(public) ip를 타고 인터넷으로 나간다.

할당받은 하나의 공인 ip를 home network에서"만"  유효한(유일한) 여러개의 private(사설) ip로 쪼개서 사용한다.

home network내에서 사설 ip를 사용하는 디바이스가 외부 인터넷과 통신하기 위해서는 public ip로만 나가고 들어온다.

그럼 home으로 들어온 reply의 진짜 주인을 찾기 위해서 public ip -> private ip로 translation이 필요한데 이를 수행하는 것이 NAT(Network Address Translation)이다.

이번에는 기업이나 대학에서 많이 사용하는 enterprise access networks (Ethernet)을 살펴보자.

라우터(L3, IP주소 level)와 스위치(L2, Mac주소 level)들이 존재한다. 

장치들을 연결하는 가장 인기가 많은 기술은 Etherent 이다.

마지막으로 무선랜(wireless LANs)과 wide0area wireless access network(cellular, 4G, LTE, 5G)를 소개한다.