[CS 기초 스터디] 9주차 회의록

정규 회의록

일시 : 2022.12.23 15:00

범위 : 네트워크 13~15강

강의 : 이석복 교수님 컴퓨터네트워크 강의

활동 : github에 올린 내용 정리본 읽고 공부한 내용에 대해 발표 및 질의응답

정리 : https://github.com/GDSC-Ewha-4th/Study-CS.git

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4. 네트워크 계층

Hierarchial Routing

계층화로 규모 문제 해결

• Autonomous Systems: 나누어진 각각의 네트워크는 자치권을 가지고 내부 알고리즘을 결정
• OSPF 프로토콜: Link state algorithm으로 구현한 프로토콜
• RIP 프로토콜: Distance vector algorithm으로 구현한 프로토콜
• Inter-AS: 더 큰 범위의 네트워크 사이의 알고리즘

AS(Autonomous Systems) = ISP(Intenet Service Provider)

peering 관계에서는 자유롭게 트래픽을 제공받음

provider/customer 관계에서는 계약으로 트래픽을 제공받음

5. 링크 계층

Multiple Access Protocols

multiple node들 사이의 충돌이 발생하지 않게 하는 것이 목적

이상적인 multiple access protocol

• 한 사람만 사용하려고 할 때에는 bandwidth를 모두 사용
• 전부 다 동시에 사용하려고 하면 1/n씩 공평하게 사용함
• 분산적이어야 함
• 간단해야 함

MAC (Medium Access Control) protocol

Channel Partitioning MAC

• TDMA: Time division multiple access

  여러 명이 시간을 나누어서 접근

  하나의 시간 단위를 n개로 나누어 배정한다

  충돌은 발생하지 않지만, 나머지 슬롯이 낭비되는 문제 발생

• FDMA: Frequency division multiple access

  다른 대역폭을 사용할 수 있게 하는 방법

  TDMA와 마찬가지로 대역폭이 낭비되는 문제 발생

Random Access Protocol

• CSMA: Carrier sense multiple access

  listen before transmit, 전송하기 전에 우선 듣는다.

  전송하는 노드 있을 경우 전송하지 않음, 없으면 그때 전송

  Propagation delay가 있기 때문에 여러 노드가 동시에 듣고 같이 전송하는 경우 생길 수 있음 → 충돌 발생

• CSMA/CD: Collision detection

  CSMA에서 발생하는 충돌 해결

  데이터 전송을 하고 충돌이 발생하면 즉시 전송을 멈춤

  데이터 재전송시 binary backoff 사용

자신이 원할 때 데이터를 전송할 수 있지만 사용자가 몰릴 경우 전송 속도가 느려질 수 있음

Taking Turns

• polling

  master node를 통해 관리해서 master node에서 문제가 발생하면 전체가 피해를 봄

• token passing

  token을 돌리면서 돌아가면서 token을 가진 host만 전송, token을 분실하면 전체가 피해를 봄

→ 현실에서 사용되지 X

Ethernet

• preamble: ethernet임을 알려줌
• address: MAC 주소
• CRC: error checking
• data: 네트워크 계층의 packet이 들어감

CSMA/CD를 통해 동작

MAC address

개체를 저장하기 위해 사용하는 것으로 변하지 않음

앞 24bit: 제조사 번호

뒤 24bit: 제조사의 고유번호

• 이름: Host name
• 주소: IP address
• 주민번호: MAC address

ARP (Address Resolution Protocol)

IP 주소를 바탕으로 MAC이 무엇인지 알 수 있게 함

각 인터페이스에는 ARP table이 있고 IP 주소와 대응하는 MAC 주소가 적혀 있음

테이블에 원하는 정보가 없을 경우 테이블을 채워 넣은 프로토콜이 ARP 프로토콜

ARP request - LAN 전체에 broadcast

• destination address: broadcast
• source address: 자기 자신
• data: 원하는 IP 주소

ARP를 통해 gateway의 IP 주소(DHCP를 통해 알아냄)에 대응되는 MAC 주소를 알아냄 → ARP table에 기록

Switch

self-learning, flood를 통해 스위치 테이블을 관리함

본인은 MAC address를 가지지 않음

host에게 보이지 않고 연결만을 도와주는 기기

Router	Switch
network layer devices	link layer devices
라우팅 알고리즘을 통해 포워딩 테이블 관리	self-learning, flood를 통해 스위치 테이블 관리
IP Address 가짐	MAC Address 가지지 않음