1. 네트워크 기초

네트워크

: 컴퓨터 등의 장치들이 통신 기술을 이용하여 구축하는 연결망

- 노드와 링크가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합

 

좋은 네트워크

: 많은 처리량을 처리할 수 있으며 지연 시간이 짧고 장애 빈도가 적으며 좋은 보안을 갖춘 네트워크

 

1. 처리량

: 링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터 양

- 사용자들이 많이 접속할 때마다 커지는 트래픽

- 네트워크 장치 간의 대역폭 -> 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

- 네트워크 중간에 발생하는 에러

- 장치의 하드웨어 스펙 등에 영향을 받음

 

2. 지연 시간

: 요청이 처리되는 시간

- 어떤 메세지가 두 장치 사이를 왕복하는 데 걸린 시간

- 매체 타입 -> 유선, 무선

- 패킷 크기

- 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받음

 

네트워크 토폴로지

: 노드의 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태

 

1. 트리 토폴로지

: 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

- 계층형 토폴로지라고 함

- 노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음

 

2. 버스 토폴로지

: 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성

- 근거리 통신망(LAN)에서 사용

- 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드 추가, 삭제가 쉬움

- 스푸핑이 가능

 

cf) 스푸핑

: LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것

 

3. 스타 토폴로지

: 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

- 노드 추가 및 에러 탐지가 쉬움

- 충돌 발생 가능성이 적음

- 어떤 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있음

- 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 적게 끼침

- 중앙 노드에 장애 발생 시 네트워크 전체가 마비되며 설치 비용이 고가임

 

4. 링형 토폴로지

: 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식

- 데이터는 노드에서 노드로 이동하게 되며, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷 처리

 

5. 메시 토폴로지

: 그물망처럼 연결되어 있는 구조

- 망형 토폴로지라고도 함

- 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용 가능

- 트래픽 분산 처리도 가능

- 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가

 

병목 현상

: 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 상황

- 서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상이 생겨 사용자는 웹 사이트로 들어가지 못함

- 토폴로지가 중요한 이유 -> 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 됨

회선 추가 전

회선 추가 후

- 네트워크 토폴로지가 어떻게 되어 있나 확인 -> 서버와 서버 간 그리고 게이트웨이로 이어지는 회선을 추가해서 병목을 해결

- 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 또한 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결 가능

 

네트워크 분류

1. LAN

: 사무실과 개인적으로 소유 가능한 규모

- 근거리 통신망을 의미

- 같은 건물이나 캠퍼스 같은 좁은 공간에서 운용

- 전송 속도가 빠르고 혼잡하지 않음

 

2. MAN

: 서울시 등 시 정도의 규모

- 대도시 지역 네트워크를 나타내며, 도시 같은 넓은 지역에서 운용

- 전송 속도는 평균이며 LAN보다 혼잡

 

3. WAN 

: 세계 규모

- 국가 또는 대륙 같은 넓은 지역에서 운영

- 전송 속도는 느리고 MAN보다 혼잡

 

네트워크 성능 분석 명령어

- 애플리케이션 코드 상에는 전혀 문제가 없는데 사용자가 서비스로부터 데이터를 가져오지 못하는 상황이 발생 

-> 이는 네트워크 병목 현상일 가능성이 있음

- 병목 현상 주된 원인

• 네트워크 대역폭
• 네트워크 토폴로지
• 서버 CPU, 메모리 사용량
• 비효율적인 네트워크 구성

- 네트워크 관련 테스트와 네트워크와 무관한 테스트를 통해 네트워크로부터 발생한 문제점인 것을 확인한 후 네트워크 성능 분석 필요

 

1. ping

: 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

- 해당 노드의 패킷 수신 상태와 도달하기까지 시간 등을 알 수 있으며 해당 노드까지 네트워크가 잘 연결되어 있는지 확인할 수 있음

- TCP / IP 프로토콜 중에 ICMP 프로토콜을 통해 동작

- 네트워크 정책상 ICMP나 traceroute를 차단하는 대상의 경우 ping 테스트 불가

 

2. netstat

: 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는데 사용

- 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등 리스트를 보여줌

- 주로 서비스의 포트가 열려 있는지 확인할 때 사용

 

3. nslookup

: DNS에 관련된 내용을 확인하기 위해 사용

- 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인하기 위해 사용

 

4. tracert

: 목적지 노드까지 네티워크 경로를 확인할 때 사용

- 목적지 노드까지 구간들 중 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 등을 확인할 수 있음

- 윈도우 -> tracert, 리눅스 -> traceroute

 

네트워크 프로토콜 표준화

: 다른 장치들끼리 데이터를 주고 받기 위해 설정된 공통된 인터페이스

- IEEE or IETF라는 표준화 단체가 정함