네트워크 구성 (Network core, Network edge, Access network)

1. 네트워크 구성

 

우리가 항상 사용하는 스마트폰과 PC는 네트워크와 연결되어 있어 다양한 일들을 할 수 있다.

막연히 그냥 서로 연결되어 있다고 생각하면 마음이 편하지만, 그래도 네트워크가 어떻게 구성되어 있는지 조금 더 자세하게 살펴보자.

 

네트워크는 크게 3가지로 구성되어 있다.

 

1) 네트워크 엣지 (Network edge)

2) 엑세스 네트워크 (Access network)

3) 네트워크 코어 (Network core)

 

각각의 네트워크 구성요소들이 어떤 기능을 하는지 알아보자.

 

 

 

2. 네트워크 엣지 (Network edge)

 

네트워크의 가장 가장자리이다. 여기에는 수많은 end system들이 존재한다.

 

여기서 end system이란 host 라고 생각하면 되는데, host는 클라이언트나 서버를 뜻한다. 즉, end system은 사용자들이 사용하는 스마트폰이나 PC, 혹은 회사의 서버라고 생각하면 된다.

 

따라서 네트워크 엣지란 네트워크의 말단에 존재하는 여러 구성요소들이다.

 

 

 

3. 엑세스 네트워크 (Access network)

 

엑세스 네트워크는 네트워크에 접근하기 위한 네트워크이다. 뭔가 말장난 같지만, 쉽게 말해 end system 들이 인터넷을 사용할 수 있도록 길을 열어주는 네트워크라고 보면 된다.

 

스마트폰에서 와이파이에 접속하거나 PC에 랜선을 꼽는 것 모두 엑세스 네트워크에 접속하는 것이라고 할 수 있다. 대부분 KT나 SKT같은 ISP(Internet Service Provider)가 엑세스 네트워크를 제공해준다.

 

 

 

4. 네트워크 코어 (Network core)

 

네트워크 코어는 전체 네트워크 시스템의 중앙에 위치하여 데이터를 전송하는 핵심적인 역할을 한다.

네트워크 코어의 구조는 'Mesh of interconnected routers' 즉, 수많은 라우터들이 그물처럼 얽혀있는 구조라고 보면 된다.

 

네트워크 코어에서 패킷을 교환하는 것을 Packet switching 이라 하는데, 이는 다음과 같은 특징을 가진다.

 

1) 패킷(Packet)은 데이터를 보내는 단위이다.

2) 패킷은 store-and-forward 방식으로 전송된다.

   이는 라우터가 하나의 패킷을 다 받고, 그 다음에 전송하는 방법이다.

3) 만약 라우터에 들어오는 패킷 양이 나가는 패킷 양보다 많으면, queue 형태로 쌓인다.

 

또한, 네트워크 코어의 핵심 기능은 크게 두가지로 볼 수 있다.

 

1) Forwarding :

라우터의 input으로 들어오는 패킷을 올바른 output으로 보내는 기능 (forwarding table을 읽어서)

 

2) Routing :

패킷이 어디로 갈지 판단하는 과정. 즉 forwarding table를 만드는 과정이다. 라우팅 알고리즘으로 판단한다.

 

즉, 위와 같이 네트워크 코어는 실질적으로 패킷이 어디로 갈지 판단하고 전송하는 기능을 수행한다.

 

 

 

5. Network of networks

 

앞서 살펴보았던 것처럼 end system은 access network가 필요하고, 이 때 ISP가 access network를 제공한다.

이런 ISP끼리도 서로 상호 연결되어 있는데, 이를 Network of network 형태라고 말한다.

 

세계 각국의 ISP 끼리 모두 직접 연결되어있으면 가장 명확하지만, 거리문제도 있고 비효율적이기 때문에 가운데 global ISP를 두고 각국의 ISP가 global ISP에 연결하는 형태로 많이 활용된다.

 

ISP들도 규모에 따라 티어가 나뉘어져 있으며, 구글같은 대규모 회사의 경우 자체망을 가지고 있는 경우도 존재한다.

 

 

 

5. 정리

 

네트워크 구성요소

 

즉, 사용자가 스마트폰으로 네이버에 접속한다고 해보면,

네트워크 엣지인 스마트폰이

엑세스 네트워크인 와이파이를 통해 접속하여

네트워크 코어의 기능을 통해 네이버 서버까지 패킷이 전송되고, 받을 수 있는 것이다.

 

 

오늘 배운 내용을 정리해보면,

 

1. 네트워크 엣지는 end system들이다.

 

2. 엑세스 네트워크는 end system들이 인터넷 사용할 수 있도록 길 열어주는 것이다.

 

3. 네트워크 코어는 forwarding과 routing을 통해 실제 패킷을 전송해준다.

 

위 내용은 공부하며 작성한 것으로, 오류가 있을 수 있습니다.