컴퓨터 네트워크(2023.9.9)

<네트워크 구분의 기준에 대해서 설명>
- We use a few criteria such as 'size, geographical coverage, and ownership' to make this distinction


<Local Area Network> - LAN에 대해서 설명하시오
- A local area network (LAN) is usually privately owned and connects some hosts in single office,
  building or campus -> 컴퓨터 갯수가 적고, 짧다
- Each host(컴퓨터) in a LAN has an identifier, and address, that uniquely defines the host in the LAN
  *IP address, MAC address, 휴대폰번호
- A packet sent by a host to another host carries both the source host's and the destination host's addresses
*packet : 비트(bit) 데이터를 꾸러미로 묶는다
*from source to destination



<An lsolated LAN(이더넷) in the past and today> - 스위치와 허브의 역할을 설명하시오
- BUS topology
  - LAN with a common cable(past)

- Star topology
  - LAN with a switch(today), cf)hub or switch

- the difference of hub & switch(bridge) : recognizing source & destincation address
  - hub : 연결된 기기 중에 하나에서 전송된 패킷이 허브에 연결된 모든 기기로 브로드캐스팅된다
  - switch : 패킷의 목적지 주소로 지정된 기기로 이어지는 포트로만 패킷이 전달
  

<Metropolitan(도시) Area Network(MAN)>
- ex. KT 전화국(서울시 전체), 우리집 전화는 LAN



<Wide Area Network>
- a WAN has a wider geopgraphical span, spanning a town, a state, a country, or even the world
- a WAN interconnects connecting devices such as switches, routers, or modems
- WAN is normally created and run by communication companies and leased by an organization that uses it
 *Autonomous System : 하나의 관리자에 의해서 운영되는 네트워크(ex. 한성대 네트워크, KT)



<An internetwork made of two LANs and one WAN>
- 서부 해안 사무실에서 같은 사무실의 host에게 데이터를 보내면 스위치는 목적지로 전송하지만, 라우터는 차단한다
wwwwwwww



<Switched WAN>
- 세계적인 통신 backbone망에서 사용



<The Internet>
- internet is two or more networks that can communicate with each other



<통신망>
- 계층적 구조(backbone, Provider network, Customer network)
- 하나의 backbone망에 모든 직접망이 연결되지는 않는다 -> 계층적 구조
- Peering point
  - Peer : 대응한다, peer to peer(1:1로 대응)
 


<Accessing(접속) the Internet>
- Direct Connection to the Internet
  - Using Wireless Networks
  - Using Cable (TV) Networks
  - Organization or the corporation leases a high-speed WAN from a carrier provider and connects itself to a regional ISP
*SPI(Serial Peripheral Interface)
  - 시리얼 통신(직렬 통신) 방식 중 한가지로, 마이크로컨트롤러, 시프트 레지스터, SD카드 등의 소형 주변 장치 사이에 데이터를 전송하기 위한 기능
  - 1대 다수의 통신을 지원하는 동기식 통신방식
  - 동시에 송수신이 가능
  - I2C에 비해 속도가 빠르다
  - 간단하게 배선이 가능하며, 단순 센서, 메모리와 같은 칩과 칩 사이의 통신에 많이 사용
  - 비교적 짧은 거리에서 동작한다
  - 하나의 마스터 장치만 지원한다



<Switching>
- An internet is a switched network in which a switch connects at least two links together
- A switch needs to forward data from a network to another network when required



<A circuit-switched(서킷 스위치) network>
- 통신 용량이 보장되지만, 사용지 적을 때는 비효율적




<A packet-switched network>
- 라우터가 패킷을 저장(queue)하고 forwarding 해준다
- Core network의 사용이 효율적이지만, 패킷의 지연이나 손실이 발생할 수 있다



<Protocol Layering>
- A protocol defines the rules that both the sender and receiver and all intermediate devices need to follow to be able to communicate effectively
- When communication is simple, we may need only one simple protocol;
  when the communication is complex, we need a protocol at each layer, or protocol layering
- In the first scenario, communication is so simple that it can occur in only one layer
- In the second, the communication between Maria and Ann takes place in three layers
*Maria, Ann : 데이터 통신을 주고받는 개체



<A single-layer protocol>
protocol(Rule)
1. 만나면 인사하기
2. 사용할 수 있는 단어는 정해져 있다
3. 자기가 하고 싶은 주제로 말하기
4. 헤어질 때 인사하기



<A three-layer protocol>
Layer3 ex. Plaintext<->Plaintext -> Listen/Talk
Layer2 ex. Ciphertext<->Ciphertext -> Encrypt/Decrypt
Layer1 ex .Mail<->Mail -> Send mail/receive mail


<Hierarchical Architecture의 목적>
- 복잡한 작업을 여러 개의 작고 단순한 작업으로 module화 한다
- Layer 별로 protocol을 교체 가능(독립된 layer)
  - ex. 양쪽의 암호화 기계만 구매하여 교체가 가능
  - 만약 layer가 서로 독립되지 않으면, 전체 시스템을 교체해야한다
- Protocol layer 설계 및 구성이 편하다
  - layer에 맞는 protocol stack을 쌓으면 된다


<Princlples of Protocol Layering>
- if we want bidirectional communication, we need to make each layer so that it is able to perform two
  opposite tasks, one in each direction
- we need to follow in protocol layering is that the two objects under each layer at both sites should be identical