네트워크 기초 - CS 전공지식 정리

네트워크 기초 개념 정리

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📚 학습 정보 #

  • Section: 2.1: Network Basic
  • Topic: 네트워크 기초
  • Study Date: 2025-08-29

🎯 핵심 개념 정리 #

네트워크의 기본 개념들에 대해 학습 및 요약한다.

주요 키워드 #

  • Throughput & Latency
  • Network topology
  • Network classification

📖 상세 학습 내용 #

Thrghouput & Latency #

  • 📝 Throughput(처리량) 은 이더넷이나 패킷 라디오와 같은 통신네트워크에서 통신 채널을 통한 메세지 전달률을 의미한다.1
  • 📝 Latency 는 자극과 반응 사이의 시간이며 네트워크에서는 두 기기 사이를 왕복하는데 걸리는 시간이다.2
  • 📝 Traffic 은 인터넷을 경유하는 데이터의 흐름을 의미한다.3

Network topology #

Tree topology #

  • 트리 형태를 가진 Hierarchy topology
  • 장점: 계층적 구조로 관리가 용이
  • 단점: 특정 노드에 트래픽 집중 시 하위 노드에 영향
graph TD
    A[Root Hub] --> B[Hub 1]
    A --> C[Hub 2]
    B --> D[Node 1]
    B --> E[Node 2]
    B --> F[Node 3]
    C --> G[Node 4]
    C --> H[Node 5]
    C --> I[Node 6]

    style A fill:#ff9999
    style B fill:#99ccff
    style C fill:#99ccff

Bus topology #

  • 중앙 통신 회선 하나에 여러개의 노드가 연결
  • 장점: 간편하고 비용이 낮으며 신뢰도가 높다.
  • 단점: ⚠️ 스푸핑(Sfooping[^4])이 가능하다 .

    스푸핑은 스위칭 기능을 마비시켜 속임을 이용한 공격의 총칭이다.

graph TB
    N1[Node 1] ---|T자 연결| BusLine
    N2[Node 2] ---|T자 연결| BusLine
    BusLine[📡 공통 버스 라인<br/>━━━━━━━━]
    N3[Node 3] ---|T자 연결| BusLine
    N4[Node 4] ---|T자 연결| BusLine
    N5[Node 5] ---|T자 연결| BusLine


    style BusLine fill:#fff3e0,stroke:#ff6600,stroke-width:3px
    style N1 fill:#e3f2fd
    style N2 fill:#e3f2fd
    style N3 fill:#e3f2fd
    style N4 fill:#e3f2fd
    style N5 fill:#e3f2fd

Star topology #

  • 중앙 노드에 전체 노드를 연결한 topology
  • 장점: 패킷의 충돌 가능성이 낮다.
  • 단점: Single Failure Point가 발생할 수 있으며 설치비가 비싸다.
flowchart TD
    N1[Node 1] --- Hub[🌟 중앙 Hub]
    N2[Node 2] --- Hub
    Hub --- N3[Node 3]
    Hub --- N4[Node 4]
    Hub --- N5[Node 5]
    Hub --- N6[Node 6]

    style Hub fill:#ff9999,stroke:#333,stroke-width:3px
    style N1 fill:#e3f2fd
    style N2 fill:#e3f2fd
    style N3 fill:#e3f2fd
    style N4 fill:#e3f2fd
    style N5 fill:#e3f2fd
    style N6 fill:#e3f2fd

Ring topology #

  • 각 노드 옆 두 노드와 연결하며 노드에서 노드로 데이터를 이동시킨다.
  • 장점: 네트워크 손실이 없으며 출력이 낮아지지 않는다.
  • 단점: 구성 변경이 어렵다.
graph LR
    N1[Node 1] <--> N2[Node 2]
    N2 <--> N3[Node 3]
    N3 <--> N4[Node 4]
    N4 <--> N5[Node 5]
    N5 <--> N6[Node 6]
    N6 <--> N1

    style N1 fill:#99ff99
    style N2 fill:#99ff99
    style N3 fill:#99ff99
    style N4 fill:#99ff99
    style N5 fill:#99ff99
    style N6 fill:#99ff99

Mesh topology #

  • 그물처럼 전체가 다 연결되어 있는 topology
  • 장점: 💡 강건성이 있다 .
  • 단점: 노드 추가 삭제가 어렵고 설치, 운용 비용이 높다.
graph TD
    %% 별 모양 배치 - 중앙과 사방으로
    N1[Node 1] --- N2[Node 2]
    N1 --- N3[Node 3]
    N1 --- N4[Node 4]
    N1 --- N5[Node 5]

    %% 외곽 노드들끼리도 모두 연결 (완전 연결 그래프)
    N2 --- N3
    N2 --- N4
    N2 --- N5
    N3 --- N4
    N3 --- N5
    N4 --- N5

    style N1 fill:#ff6b6b,stroke:#333,stroke-width:2px
    style N2 fill:#4ecdc4,stroke:#333,stroke-width:2px
    style N3 fill:#45b7d1,stroke:#333,stroke-width:2px
    style N4 fill:#96ceb4,stroke:#333,stroke-width:2px
    style N5 fill:#feca57,stroke:#333,stroke-width:2px

Network classification #

  • LAN: 건물 및 캠퍼스단위의 네트워크이며 비교적 높은 속도와 낮은 혼잡도를 가진다.
  • MAN: 대도시 및 지역 단위의 네트워크이며 보통 속도와 LAN보다 높은 혼잡도를 가진다.
  • WAN: 광역 또는 대륙 단위의 네트워크이며 속도가 낮고 혼잡도가 높다.
graph TB
    subgraph "네트워크 분류 (범위별)"
        LAN["🏢 LAN<br/>(Local Area Network)<br/>• 건물/캠퍼스<br/>• 높은 속도<br/>• 낮은 혼잡도"]
        MAN["🏙️ MAN<br/>(Metropolitan Area Network)<br/>• 대도시/지역<br/>• 보통 속도<br/>• 중간 혼잡도"]
        WAN["🌍 WAN<br/>(Wide Area Network)<br/>• 광역/대륙<br/>• 낮은 속도<br/>• 높은 혼잡도"]
    end

    LAN --> MAN
    MAN --> WAN

    style LAN fill:#c8e6c9
    style MAN fill:#fff3e0
    style WAN fill:#ffcdd2

Network protocol #

네트워크 프로토콜은 IEEE 802.3을 따르고 있다.

References #