1      Switching(교환)

1.1  개요 : 네트워크는 서로 연결된 장치들의 모임이다.교환망 : 교환기라 불리는 상호 연결된 노드의 열들로 구성, 교환기 : 교환기 간의 연결이 아니라 교환기에 연결된 둘 이상의 장치 사이의 임시적인 연결을 하는 장치

1.1.1       교환방법(3가지)

1.1.1.1    회선교환(circuit switching) – 전화망, 패킷교환(packet switching) – 데이터망, 네트워크, 메시지교환(message switching) – 잘 사용하지 않음

1.1.2       교환과 TCP/IP 계층

1.1.2.1    물리층에서는 회선 교환만 있을 수 있다.

1.1.2.2    데이터 링크층에서 교환은 패킷교환을 가질 수 있으며, 패킷은 프레임 또는 cell(cell swtiching의 기본단위)을 의미(

1.1.2.3    네트워크층에서 교환 : 패킷교환

1.1.2.4    응용층에서 교환 : 메시지 교환

1.2  회선-교환망(circuit switching) : 물리 링크로 연결된 일단의 교환기로 구성
특징으로는 설정단계(연결설정단계), 데이터 전송단계, 해제 단계가 있다는 점(특징알아두기)
설정단계에서 자원 할당이 필요하며, 해제단계까지 계속하여 할당이 되있어야한다.

1.2.1       3단계 알기
설정단계 : 통신하기 전 전용회선이 마련되어야 한다.
데이터전송단계 : 전용회선으로 구성된 연결을 설정한 이후에 두 당사자가 데이터를 주고받음
해제 단계 : 자원을 해제하기 위해 교환기로 신호를 보냄

1.3  패킷 교환 : 전송의 기본단위를 패킷으로 설정하는 것
패킷 교환망을 통해 전달된다면 패킷을 고정 또는 가변 길이로 나누는 것이 필요하다. 패킷의 길이는 네트워크와 해당 프로토콜에 의해 결정된다.
패킷 교환에서는 회선교환과는 다르게 자원할당이 없다, 자원은 요청에 따라 할당되며 할당은 먼저오는 것을 먼저 서비스한다.

1.3.1       데이터그램망 (datagram network) : 각 패킷을 독립적으로 취급한다.
비연결형 망이라고도 불리며, 이 뜻은 교환기가 연결 상태에 대한 정보를 유지하지 않는다는 것(중요)
이것은 connection-oriented, connectionless의 차이점이 된다.각 패킷이 독립적으로 취급되어서 경로와 도착순서가 다를 수 있다.(Circuit switching은 연결설정을 미리 하기 때문에 순서가 일치)
각 교환기는 목적지 주소에 기반을 두는 경로표(교환기 간 packet을 전송하기 위함)을 갖는다.

1.3.2       가상회선망(virtual-circuit network) : 회선교환망과 데이터그램망을 융합(패킷교환망을 만드는 방법)
per connection management(연결 당 관리)가 가능하게함
회선 교환 망처럼 설정 및 해제 단계가 있고, 자원이 미리 할당될수도, 필요에따라 할당될수도 있다.
데이터그램 망처럼 데이터는 패킷에 담겨져 전송되며 각 패킷은 헤더에 주소(지역주소)를 담는다.
datagram과의 차이점으로 모든 packet은 같은 경로를 따라 전송(circuit과의 공통점)

1.4  교환기구조 : circuit, packet에서는 교환기를 사용한다.

1.4.1       Circuit switcing swirch structrue(회선 교환기 구조)

1.4.1.1    공간분할 교환기

1.4.1.2    크로스바 교환기 : 각 교차점에는 전기적인 마이크로스위치(transitor)가 존재 -> 전자 switch(on/off)
단점 : n개의 입력과 m개의 출력을 연결하기 위해서는 n*m개의 cross point가 필요
많은 수의 크로스바가 비효율적이기 때문에 다단계 교환기가 탄생

1.4.1.3    다단계 교환기 : 크로스바 교환기를 여러 개 결합개의 교차점
단점 : 차단(가능한 중간 교환기가 모두 사용 중이여서 이용할 수 있는 경로가 없어 하나의 입력이 어느 출력에도 연결되지 못할 때)발생할 수 있다.

1.4.2       패킷 교환기 구성요소 (4가지) : 입력포트, 출력포트, 라우팅처리기, 교환회로패킷 교환기 요소
입력포트 : 패킷교환의 물리, 데이터 링크 기능, 수신된 신호로부터 비트를 형성하여 패킷은 오류가 검출되어 정정, 그 후 네트워크 층에 의해 경로를 찾아갈 준비 -> QUEUING이 필요한 이유
교환 회로로 보내지기 전에 패킷을 잠시 붙잡아 두는 버퍼를 가지고 있다.
출력포트 : 입력포트와 순서만 반대
경로 처리기(Routing processor)
네트워크 층의 기능을 수행(routing 기능을 수행 -> 라우팅 테이블이 있어야하고 경로 처리기는 경로표를 찾기 때문에 표보기(table lookup)기능을 함)
교환회로(Switching fabric)
패킷교환의 가장 중요한 과제는 입력 큐에 있는 패킷을 출력 큐에 옮기는 작업이다. 이 때 필요한 swtiching circuit이 교환회로다. 이 작업이 완료되는 데 걸리는 시간이 전반적인 패킷 전송 지연에 영향을 미친다. 종류(coomon bus, shared memory, cross bar, banyan, batcher-banyan) 5가지

네트워크

프로토콜이란 컴퓨터와 컴퓨터 사이에서 데이터를 어떻게 주고받을 것인지를 정의한 통신규약

컴퓨터의 주소는 MAC, IP, 호스트 명 이 있다

MAC주소 : 6개의 16진수 (48비트) 제조사번호, 일련번호로 구성

IP주소 : 네트워크부분(네트워크 구분), 호스트 부분(해당 네트워크에서 컴퓨터 식별)으로 구성

호스트 명 : www(호스트 부분) naver.com(네트워크 부분)

포트번호 : 각 서비스를 구분하는 번호

Netstat : 네트워크 상태 정보 출력하기

o -a : 모든 소켓 정보를 출력한다.

o -r : 라우팅 정보를 출력한다.

o -n : 호스트 명 대신에 IP 주소를 출력한다.

o -i : 모든 네트워크 인터페이스 정보를 출력한다.

o -s : 프로토콜별로 네트워크 통계 정보를 출력한다.

o -p : 해당 소켓과 관련된 프로세스의 이름과 PID를 출력한다

호스트 이름 확인하기 : hostname, uname -n

Uname : 시스템 정보 출력

o -m : 하드웨어 종류를 출력한다.

o -n : 호스트 이름을 출력한다.

o -r : 운영체제의 릴리즈 정보를 출력한다

o -s : 운영체제의 이름을 출력한다.

o -v : 운영체제의 버전을 출력한다.

o -a : 위의 모든 정보를 출력한다.

원격 접속하여 파일 송수신 하는 서버 : 텔넷, SSH, FTP

텔넷 : 원격에서 리눅스에 접속하는 프로그램의 이름(서버와 클라이언트 필요) -> xinetd에 의해 동작(open 접속 quit 종료)

SSH : 텔넷과는 달리 모든 통신을 암호화한다 (SSH 데몬 필요)

FTP => vsFTPD(리눅스 FTP 서버)

Get : 파일 하나를 호스트로 가져온다. Mget : 여러 개의 파일을 가져온다

Put : 파일 한 개를 호스트로 보낸다. Mput : 여러 개의 파일을 보낸다.

Hash : 송수신이 진행되고 있는지 표시 bye : 접속 종료

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

IP address를 비롯한 각종 TCP/IP protocol 기본 설정을 개별 client들에게 자동적으로 할당하는 protocol이다.

기본적으로 TCP/IP 설정을 자동으로 관리하며, 개별 시스템에 대해서 IP address와 관련된 설정 정보를 준다.

구성으로는 DHCP Client와 Server로 되어있다.

IP(Internet Protocol)

송신 host와 수신 host가 Packet Switching Network에서 정보를 주고받는데 사용하는 정보위주의 protocol이다.

OSI-7-Layer 에서 host의 주소 지정과 packet 분할, 조립기능을 한다.

IP의 정보는 packet(datagram)으로 전송되며, 이전에 통신한 적 없는 host에 패킷을 보낼 때 경로 설정이 필요 없다.

특징으로는 unreliability와 connectionless가 있는데 이는 흐름에 관여하지 않기 때문에, 보낸 data가 제대로 갔는지 보장하지 않는다.

즉 packet이 중복으로 전송될 수 있고, 유실될 수도 있으며, 순서가 달라질 수 있다.

이러한 점을 개선하려면 TCP protocol과 같은 상위 protocol을 사용해야 한다.