[네트워크] 트래픽과 성능 지표 , 이더넷
트래픽
- 네트워크 내의 정보량 및 "특정 시점에 노드를 경유하는 정보량"
이러한 트래픽이 많이 몰리면 병목이 발생할 수 있다. 이러한 트래픽을 어떻게 처리할 수 있을까?
관련 개념들을 먼저 살펴보아야 한다.
* 처리율 : 단위 시간당 네트워크를 통해 실제로 전송되는 정보량
- bps : 초당 비트 수
- pps : 초당 패킷 수
* 대역폭 : 단위 시간 동안 통신매체를 통하여 송수신 가능한 최대 정보량 (단위로는 bps, Mps, pps 사용)
* 패킷 손실 : 송수신되는 패킷이 손실된 상황, (전체패킷수/ 유실된 패킷)
-ping 명령어로 손실 패킷을 알 수 있다.
이더넷
현대 LAN, 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되며, 다양한 통신 매체의 규격, 송수신되는 프레임의 형태,
프레음을 주고 받는 방식등을 정의한 기술 (물리계층과 밀접함)
* LAN으로 연결하기 위한 유선 통신 표준기술 (케이블로 연결될때 신호를 어떻게 주고받을지 정해놓은 규칙. 프로토콜)
즉 케이블이나 데이터 링크계층의 데이터 전송은 이더넷을 따른다.
- 이더넷은 네트워크의 각 장치를 MAC 주소로 구분하고,
CSMA/CD 방식으로 과거에는 통신했음.
- 여러 컴퓨터가 하나의 케이블(버스)에 연결돼 있음
- 어떤 컴퓨터가 데이터를 보내려 할 때,
- 먼저 “지금 통신 중인 애 있나?” (carrier sense)
- 없으면 데이터 전송 시작
- 동시에 두 대가 전송하면 “충돌(collision)” 발생 → 감지 후 랜덤 시간 대기 후 재전송
하지만 요즘은 스위치 기반의 “Full Duplex Ethernet” 구조라 충돌이 거의 없음.
이더넷의 핵심 구성요소
| 구성요소 | 설명 |
| MAC주소 | 네트워크 카드(NIC) 고유 식별자 |
| 프레임(Frame) | 이더넷에서 데이터를 전달하는 기본 단위 (Header + Data + CRC) |
| 스위치 | 패킷을 MAC 주소 기반으로 목적지에 전달 |
| 라우터(Router) | 서로 다른 네트워크(LAN ↔ WAN) 연결 |
보통 통신매체의 종류와 속도는 다음과 같이 표기된다.
전송속도BASE-T(추가특성)
전송속도가 숫자만 표기된다면 Mbps, 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps 속도이다.
추가특성 중 가장 중요한 것은 통신매체의 종류이다.
| 추가 특성 표기 (통신매체 종류) | 케이블 종류 |
| C | 동축 케이블 |
| T | 트위스티드 페어 케이블 |
| S | 단파장 광섬유 케이블 |
| L | 장파장 광섬유 케이블 |
이더넷 프레임
이더넷 네트워크에서 주고받는 프레임 , 캡슐화를 거져 송신된다. (상위계층 정보 + 헤더 + 트레일러)
헤더 : 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이
페이로드 : 데이터
트레일러 : FCS
- 프리앰블
이더넷 프레임의 전송을 알리는 8바이트 크기의 정보
- 수신지 MAC , 송신지 MAC 주소
일반적으로 고유하며 변경되지 않아 물리적 주소이며 'MAC주소' 는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트 길이의 주소이다.
LAN 내에서 송수신지를 특정하며 한 컴퓨터에 MAC 주소도 여러개 존재 가능하다.
AB-CD-EF-AB-CD-01 or a1:c2:e3:a4:c5:e6 이러한 형식이다.
* 네트워크 인터페이스: 호스트가 통신매체와 연결되는 지점 (연결 통로 지점)
- 타입 / 길이
해당 필드 값이 1500 이하이면 '크기'를 지칭하고 이상이라면 '타입'을 지칭한다.
* 타입 : 어떤 정보를 캡슐화 하였는지를 나타낸다. (상위 계층의 프로토콜)
- 데이터
페이로드. 상위 계층에서 전달받거나 전달해야 할 내용
최대크기 : 1500바이트 , 최소크기: 46바이트
(46바이트 보다 작은 데이터는 패딩데이터가 채워져서 보내진다.)
- FCS (Frame Check Sequence)
오류 검츌용 정보 : FCS는 수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드
오류 검출용 코드 CRC를 이용하여 표기한다.