네트워크의 기초

• 네트워크란 노드와 링크가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합을 의미(장치와 유무선이 서로 연결)
• 노드는 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치를 의미
• 링크는 유선 또는 무선을 의미

처리량과 지연 시간

• 처리량 (throughput) : 링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터양

  

• 단위는 bps(bits per second), 초당 송수신되는 비트 수라는 의미

• 처리량에 영향을 주는 요소

  • 트래픽

  • 네트워크 장치 간의 대역폭

    대역폭 : 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

  • 네트워크 중간에 발생하는 에러

  • 장치의 하드웨어 스펙

• 지연 시간 (latency) : 요청이 처리되는 시간, 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸리는 시간

네트워크 토폴로지와 병목 현상

• 네트워크 토폴로지 : 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식/연결 형태

• 트리 토폴로지 : 계층형 토폴로지라고 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

  • 노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼침

• 버스 토폴로지 : 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성

  • 근거리 통신망(LAN)에 사용

  • 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수

  • 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움

  • 스푸핑이 가능하다는 단점

    스푸핑 : LAN 상에서 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드(악의적 노드)에 패킷이 오도록 처리하는 것

• 스타 토폴로지 : 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

  • 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적음
  • 어떠한 노드에 장애가 발생해도 에러 발견이 쉬움
  • 장애 노드가 중앙 노드가 아니면 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적음
  • 중앙 노드에서 장애가 발생하면 전체 네트워크 마비
  • 고가의 비용

• 링형 토폴로지 : 각각의 노드가 양 옆의 노드와 연결하여 고리형으로 연결된 방식

  • 데이터는 노드에서 노드로 이동
  • 노드 수가 증가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없음
  • 충돌 발생 가능성이 적음
  • 노드의 고장 발견 쉽게 가능
  • 네트워크 구성 변경 어려움
  • 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼치는 단점

• 메시 토폴로지 : 망형 토폴로지라고도 하고 그물망처럼 연결된 구조

  • 특정 단말에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크 지속 사용 가능
  • 트래픽 분산 처리도 가능
  • 노드의 추가가 어렵고 구축 비용 고가인 단점

• 병목 현상 : 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상

  • 병목 현상을 찾을 때 토폴로지가 중요한 기준이 됨

네트워크 분류

• 네트워크는 규모를 기반으로 분류

• MAN 보다 혼잡 | | MAN | 대도시 지역 | - 전송 속도 평균
• LAN보다는 혼잡 | | LAN | 근거리 | - 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 운영
• 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음 |

네트워크 성능 분석 명령어

• 애플리케이션에 문제가 없는데 시스템이 서비스되지 않는 경우 네트워크 병목 현상일 가능성이 존재

  네트워크 병목현상의 주된 원인
  네트워크 대역폭
  데트워크 토폴로지
  서버CPU, 메모리 사용량
  비효율적인 네트워크 구성

• 이때 네트워크 성능 분석 명령어를 이용해 분석해야함

• ping (Packet INternet Groper) : 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

  • 해당 노드의 패킷 수신 상태와 도달하기까지 시간 등을 알 수 있음
  • ICMP 프로토콜을 통해 동작하므로 ICMP 미지원 기기를 대상으로 실행하거나 traceroute를 차단한 노드의 경우 ping 테스팅 불가

  

• netstat : 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시

  • 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌
  • 주로 서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 씀

  

• nslookup : DNS에 관련된 내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어

• tracert : 리눅스는 traceroute 명령어. 목적지 노드까지 네트워크 경로를 확인할 때 사용하는 명령어

네트워크 프로토콜 표준화