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컴퓨터 네트워킹 하향식 접근[Chapter 1]

[1.1] 인터넷이란 무엇인가

- 인터넷 구성요소의 관점과 서비스를 제공하는 네트워킹 인프라스트럭처 관점에서 기술 가능

 

1.1.1 - 구성 요소로 본 인터넷

- 종단 시스템(또는 호스트) : 컴퓨터 스마트폰, 더 나아가 자동온도 조절기, 가전제품 등 네트워크 연결 하는 모든 장치를 말하며 통신링크패킷 스위치의 네트워크로 연결됨

  • 통신링크 : 케이블, 라디오 스펙트럼등 물리매체로 구성됨
    • 초당 비트 수를 의미하는 bps단위를 사용하는 전송률을 이용하여 데이터를 전송
  • 패킷 스위치 : 데이터를 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 헤더를 붙여 만든 패킷을 다른 종단 시스템으로 보냄
    • 가장 널리 사용되는 종류는 라우터(router)와 링크 계층 스위치(link-layer switch)가 있음
    • 라우터는 네트워크 코어에서, 링크 계층 스위치는 접속 네트워크에서 보통 사용

 

- ISP(Internet Service Provider) : 가정용 인터넷부터 공항 호텔의 와이파이 등 종단 시스템에게 네트워크 접속을 제공

 

프로토콜 : 종단 시스템, 패킷 스위치를 비롯한 인터넷의 다른 구성요소들이 정보 수신을 위해 수행하는 것

  • TCP/IP : 라우터와 종단 시스템 사이에서 송수신되는 패킷 포맷 기술
  • RCF)requests for comment) : IETF에서 정한 인터넷 표준 문서(이 안에 TCP, IP등이 정의되어 있음)

1.1.2 - 서비스 측면에서 본 인터넷

분산 애플리케이션 : 웹 서핑, 인터넷 메시징, 지도 서비스, 음악&영화 스트리밍, sns등 하나의 종단 시스템이 아닌 서로 데이터를 교환하는 많은 종단 시스템을 포함하는 애플리케이션

 

소켓 인터페이스(socket interface) : 어떤 애플리케이션의 한 종단시스템에서 수행되는 프로그램으로 부터 어떻게 다른 애플리케이션의 종단 시스템에서 수행되는 특정 목적지 프로그램으로 전달할지에 대한 요구를 명시한 것

 

1.1.3 - 프로토콜이란 무엇인가?

프로토콜을 사람에 비유하자면...

A : 안녕하세요?               <->        A의 휴대폰 : TCP연결 요청

B : 네 안녕하세요~          <->        B의 휴대폰 : TCP연결 응답

A : 지금 몇 시죠?             <->        GET http://www.time.com

B : 11시 10분입니다.      <->        시간 정보를 담고 있는 Data

 

오른쪽의 웹 서버에 요청하고 받는 것이 프로토콜의 한 예시이며 사람의 소통 방식과 유사하다.

[1.2] 네트워크의 가장자리

스마트폰, 컴퓨터, 서버 등 인터넷의 가장자리를 차지하기에 종단시스템(호스트)이라고 부른다.

클라이언트 : 스마트폰, 데스크톰, 노트북 등

서버 : 웹 페이지 저장 분배, 검색 결과 , 비디오 등을 수신하는기능(데이터 센터 내에 있음)

 

1.2.1- 접속 네트워크

- 종단 시스템을 먼 거리에 있는 다른 종단 시스템 까지의 경로상에 있는 첫 번째 라우터에 연결하는 네트워크

 

가정 접속 : DSL, 케이블, FTTH, 5G고정 무선

  • 가장널리 이용되는 유형
    • DSL : 지역 전화 회사(telco)로부터 DSL서비스를 받음
      • 각 고객의 DSL모뎀은 텔코의 지역 중앙국(CO)에 위치한 DSLAM과 데이터 교환을 위해 기존 전화 회선을 이용
      • 가정의 DSL모뎀은 디지털 데이터를 고주파 신호로 변환해 전화선을 통해 CO로 전송
      • 가정으로터 온 아날로그신토(고주파 신호)는 DSLAM에서 다시 디지털 포맷으로 변환됨
      • 각 용도에 따라 다른 주파수로 구별해 하나의 전화 회선과 인터넷 연결이 3개의 분리된 링크인 것 처럼 보이게 함
        • 고속 다운 스트림 채널 : 50kHz ~ 1MHz 대역
        • 중간 속도의 업스트림 채널 : 4~50kHz 대역
        • 일반적인 양방향 전화 채널 : 0~4kHZ 대역
      • 고객 쪽에 있는 스플리터는 가정에 도착하는 데이터와 전화 신호를 분리하고 데이터 신호를 DSL모뎀으로 전송한다.
      • 텔코 쪽의 CO에 있는 DSLAM은 데이터와 전화 신호를 분리하고 데이터를 인터넷으로 송신한다.
      • DSL표준은 24Mbps와 52Mbps 속도의 다운 스트림과, 3.5Mbps와 16Mbps속도의 업스드림을 포함하는 여러 전송률을 정의하며 최신 표준은 업스트림과 다운스트림을 결합한 1Gbps 속도를 정의하고 있다.
      • 다운스트림과 업스트림 속도가 다른 방식 -> 비대칭
    • 케이블 : 케이블TV회사로부터 서비스를 받음(HFC - hybird fiber coax)
      • 광케이블은 헤드엔드(head end)를 이웃 레벨 정션(junction)에 연결하며 이로부터 개별 가정과 아파트에 도달하는 데 전통적인 동축케이블이 사용된다 (이웃 정션은 보통 500~5000 가정을 지원한다)
        • 헤드엔드는 DSL네트워크의 CO같은 역할, 케이블 모뎀은 각 가정의 DSL모뎀같은 역할을 하는 듯?
      • 케이블 모뎀은 이더넷 포트를 통해 가정 PC에 연결된다.
      • CMTS(cable modem termination system) : DSL네트워크의 DSLAM과 유사한 기능 제공
        • 많은 가정으로부터 송신된 아날로그 신호를 디지털 포맷으로 변환
      • DSL과 바찬가지로 접속은 비대칭이며 보통 2개의 채널로 나눔
        • DOCSIS 2.0과 DOCSIS3.0 표준
          • 다운스트림 속도 : 각각 최대 40Mbps, 1.2Gbps
          • 업스트림 속도 : 각각 최대 30Mbps, 100Mbps
          • 보통 다운스트림 속도 > 업스트림 속도
      • 헤드엔드가 보낸 모든 패킷이 모든 링크의 다운스트림 채널을 통해 모든 가정으로 전달됨
        • 여러 사용자가 다운스트림 채널에서 다른 비디오 파일을 동시에 수신하고 있다면 느려짐
        • 반면, 단지 몇 명만 접속하고 모두가 웹을 탐색 중이라면 보다 빠름(근데 표준보다 빨라지진 않을듯?)
        • 업스트림 채널도 공유되기에 분산 다중 접속 프로토콜은 전송을 조정하고 충돌을 피하기 위해 필요하다
  • FTTH(fiber to the home) - 위 예시 보다 좀 더 빠른 속도를 제공하는 미래 기술
    • 어떤 중간 매개체를 통하지 않고 CO로부터 가정까지 직접 광섬유 경로를 제공 -> 다이렉트 광섬유
      • 조금 더 일반적으로는 가정들에게 가까운 곳 까지 하나의 광섬유로 와서 각 고객별 광섬유로 분배됨
      • 이 과정에서 경쟁적인 분배 구조는 AON vs PON (AON은 교환(switched)이며 6장에서 논의, 이 장에서는 PON에 대해 설명)
        • PON(passive optical network)
          • 각 가정은 ONT(optical network terminator)를 갖고 있으며 이는 지정된 광섬유로 이웃 스플리터에 연결된다.
          • 스플리터는 평균적으로 100 가정보다 작은 여러 가정을 하나의 공유 광섬유로 결합하고 이를 CO에 있는 OLT(optical line terminator)에 연결한다.
          • OLT는 텔코 라우터를 통해 인터넷에 연결된다
          • ONT는 홈 라우터(일반적으로 무선 라우터)를 통해 인터넷에 연결된다.
  • 5G 고정 무선(5G fixed wireless, 5G-FW)
    • 고속 가정 접속 뿐 아니라 비용이 들고 고장이 잘 나는 케이블 포설 작업 하지 않아도 됨
    • 빔포밍 기술을 이용해 기지국에서 가정 내의 모뎀으로 데이터를 무선 전송함
    • 7장에서 자세하게 다룰 예정

 

기업(그리고 가정) 접속 : 이더넷과 와이파이

  • LAN(local area network)
    • 일반적으로 종단 시스템을 가장자리 라우터에 연결하는데 사용됨
    • '이더넷 기술'이 가장 널리 사용됨
    • 사용자는 이더넷 스위치에 100Mbps ~ 10Gbps까지의 속도로 접속, 서버는 1Gbps~10Gbps까지의 속도로 접속
  • AP(access point)
    • 무선으로 AP로 패킷을 송/수신 하고 이 AP는 유선 네트워크에 다시 연결되는 형식
    • 무선 랜(wireless LAN)사용자들은 일반적으로 AP의 수십 미터 내에 있어야 하며 와이파이라고 더 잘알려져있다.
    • 오늘날 100Mbps이상의 속도 제공
  • 초창기에는 기업환경에 구축되었지만 최근에는 홈 네트워크의 공통 요소가 됨

 

광역 무선 접속 : 3G, LTE 4G, 5G

  • 와이파이와 달리 사용자는 기지국의 수십 킬로미터 반경에 있으면 된다.
  • 4G는 60Mbps의 실질적인 다운로드 속도를 제공하며 더 빠른 고속의 5G가 이미 구축되고 있음

 

1.2.2 - 물리 매체

  • 꼬임쌍선, 동축케이블, 다중모드 광섬유 케이블, 지상파, 위성파 등
  • 한 종단 시스템에서 여러 링크와 라우터를 거쳐 다른 종단 시스템으로 한 비트가 전달되며 여러 송/수신기 쌍을 거침
    • 비트는 물리 매체상에 전자파나 광 펄스를 전파하여 전송한다
    • 송/수신기 쌍에 대한 물리매체는 같은 유형일 필요는 없다.
  • 유도 매체(guided media) : 광 섬유 케이블, 꼬임쌍선, 동축케이블과 같은 견고한 매체를 따라 파형을 전파
  • 비유도 매체(unguided media) : 무선 랜, 디지털 위성 채널과 같이 대기와 야외 공간으로 파형을 전파

꼬임 쌍선

  • 가장 싸고 가장 많이 사용
  • 2개의 절연 구리선, 각각은 약 1mm의 굵기로 규칙적인 나선 형태로 배열
  • UTP(unshielded twisted pair)는 빌딩의 컴퓨터 네트워크 이며 Lan에 가장 많이 이용하는 매체
  • LAN의 전송률은 10Mbps ~ 10Gbps에 이른다.
  • 전송선의 두께와 송/수신기 사이의 거리에 따라 속도가 다름

동축 케이블

  • 꼬임 쌍선처럼 2개의 구리선으로 되어 있으나 두 구리선이 평행하지 않고 동심원 형태를 이룸
  • 꼬임쌍선보다 더 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있으며 TV시스템에 흔히 사용됨
  • 유도 공유 매체로 사용할 수 있음
  • 여러 종단 시스템은 케이블에 직접 연결할 수 있고 모든 종단 시스템은 다른 종단 시스템이 전송하는 모든 것을 수신함

광섬유

  • 빛의 파동을 전하는 가늘고 유연한 매체
  • 단일 광섬유는 초당 10~100기가비트에 이르는 매우 높은 전송률
  • 전자기성 간섭에 영향을 받지 않으며 100km까지는 신호 감쇠 현상이 매우 적고 태핑(tapping, 도청)하기도 어려움
  • 위 특성으로 광역 유도 전송 매체로 널리 이용(해저링크, 광역 전화 네트워크 등)
  • 하지만 비용이 높아 LAN이나 근거리 전송에는 이용하기 어려움

 

지상 라디오 채널

  • 전자기 스펙트럼으로 신호를 전달
  • 물리 선로를 설치할 필요가 없고 벽을 관통 할 수 있고 이동 사용자에게 연결성을 제공하고 먼 거리까지 신호 전달 가능
  • 경로 손실(path loss), 섀도 페이딩(shadow fading, 신호가 멀거나 방해 물질을 돌아가거나 통과함에 따라 신호 약해짐), 다중경로 페이딩(간섭 물체의 신호 반사), 간섭(다른 라디오 채널이나 전자기 신호)등 주변 환경에 영향을 받음
  • 크게 3개의 그룹으로 나뉨
    • 짧은 거리 (1~2m)에서 작동 : 무선 헤드셋, 키보드, 의료 장비 등
    • 수십~수백미터에서 작동하는 로컬 라디오 : 무선 랜 기술
    • 수십 킬로미터에서 작동하는 광역 라디오 : 셀룰러 접속등

위성 라디오 채널

  • 통신 위성은 지상 스테이션이라는 둘 이상의 지상 기반 마이크로파 송/수신기를 연결함
  • 한 주파수 대역으로 전송 신호를 수신 -> 리피터(repeater)를 이용하여 그 신호를 재생하며 그 신호를 다른 주파수 대역으로 전송
  • 초당 기가비트의 전송률을 제공할 수 있음
  • 정지위성(geostationary satellite)와 저궤도 위성(low-earth orbiting(LEO) satellite)이 이용됨
    • 정지 위성
      • 지상 36,000km에 위성을 쏘아올려 그 위치에 영원히 머무름
      • DSL 접속 혹은 케이블 기반 인터넷 접속을 할 수 없는 지역에서 주로 이용된다.
    • 저궤도 위성
      • 지구에 가깝게 위치하고 지구 상공 어드 한 곳에 고정되는 것이 아닌 달이 지구를 돌듯이 회전하며 지상국 뿐 아니라 저궤도 위성 서로 통신 가능
      • 미래의 인터넷 접속에 이용이 될 수도 있음

[1.3] 네트워크 코어

  • 종단 시스템을 연결하는 패킷 스위치와 링크의 그물망
  • 패킷 교환(packet switching)과 회선 교환(circuit switching)이 있음

 

1.3.1- 패킷 교환

  • 종단 시스템들은 서로 메시지(이미지, 파일 등의 데이터를 포함)을 보내는데 이 메시지를 패킷(packet)이라고 하는 작은 데이터 덩어리로 분할함
  • 각 패킷은 통신 링크와 패킷 스위치를 거치게 된다
    • 패킷 스위치는 라우터와 링크 계층 스위치 두 가지 유형이 있음
  • 패킷은 링크의 최대 전송률과 같은 속도로 각각의 통신링크에서 전달된다
  • R비트/초의 속도로 링크에서 L비트의 패킷을 송신한다면 L/R초가 소요된다

저장-후-전달(store-and-forward transmission)

  • 스위치가 출력 링크로 패킷의 첫 비트를 전송하기 전에 전체 패킷을 받아야 함을 의미
  • 하나의 라우터(스위치)로 두 개의 종단 시스템이 연결됐다고 가정하고, 3개의 패킷을 전송하는 시간 계산하기
    • 0초
      • 패킷 1을 라우터로 전송 시작
    • L/R초
      • 라우터는 패킷1을 다 수신받고 목적지로 전송하기 시작
      • 패킷2를 라우터로 전송 시작
    • 2L/R초
      • 라우터는 패킷2를 다 수신받고 목적지로 전송하기 시작
      • 목적지는 패킷1을 수신 받음
      • 패킷3을 라우터로 전송 시작
    • 3L/R초
      • 라우터는 패킷3을 다 수신받고 목적지로 전송하기 시작
      • 목적지는 패킷2를 수신 받음
    • 4L/R초
      • 목적지는 패킷3을 수신 받음
  • 위 과정을 식으로 나타내면 N * (L / R) 이며 N은 링크의 개수 이다...
    • 라고 하는데 그러면 위 예시의 결과도 2L / R이어야 하는게 아닐까...? 이 부분 잘 이해가 안된다.
    • 하나의 패킷이 전송되는 시간이라고 하면 말이 되긴 하는데 그럼 총 걸리는 시간은 (P(패킷의 수) - 1) * N * (L / R)이라면 좀 말이 되는데...

큐잉 지연과 패킷 손실

  • 패킷 스위치는 출력 버퍼(output buffer, 또는 출력 큐(output queue))를 갖고 있으며 그 링크로 송신하려고 하는 패킷을 저장함
  • 스위치로 도착하는 패킷은 전송되어야 하는데 그 링크가 이미 다른 패킷을 전송하고 있다면 출력 버퍼에서 대기함 -> 큐잉 지연(queuing delay)
    • 이 지연은 가변적이고 네트워크의 혼잡 정도에 따라 다르다
  • 버퍼 공간의 크기가 유한하기 때문에 대기 중인 패킷이 가득찬 경우 도착하는 패킷이나 이미 대기중인 패킷을 폐기하는 패킷 손실(packet loss)가 발생함

포워딩 테이블과 라우팅 프로토콜

  • 모든 종단 시스템은 IP주소를 갖고 있으며 이를 통해 목적지를 결정함
    • 출발지는 패킷의 헤어데 IP주소를 포함함
  • 라우터는 목적지 주소를 라우터의 출력 링크로 매핑하는 포워딩 테이블(forwarding table)을 갖고 있음
  • 인터넷은 포워딩 테이블을 설정하는 라우팅 프로토콜(routing protocol)을 갖고 있다
    • 각 라우터로부터 각 목적지까지의 최단 경로를 결정하고 라우터에 포워딩 테이블을 설정하는데 이 최단경로를 이용
    • 5장에서 자세하게 논의

1.3.2- 회선 교환

  • 회선 교환에서는 종단 시스템 간에 통신을 제공하기 위해 경로상에 필요한 자원(버퍼, 링크 전송률)은 통신 세션동안에 확보 또는 예약 된다(패킷은 이런 예약 안함)
  • 온디맨드(on-demand)방식으로 자원을 요청하여 사용하고 그 결과, 통신 링크에 대한 접속을 위해 큐에서 대기할 수도 있다.
  • 송/수신자 간의 경로에 있는 스위치들은 연결 상태를 유ㄷ지해야 한다 -> 회선(circuit)
  • 네트워크가 회선을 설정할 때 연결이 이루어지는 동안 전송률 예약 -> 이미 예약 되었으므로 보장된 속도로 데이터를 주고받을 수 있다

회선 교환 네트워크에서의 다중화

  • 링크 내 한 회선은 주파수 분할 다중화(frequency-division multiplexing, FDM) 혹은 시분할 다중화(time-division multiplexing, TDM)로 구현된다.
    • FDM
      • 연결되는 동안 각 연결에 대해 주파수 대역을 고정 제공한다 -> 대역폭이라고 한다
    • TDM
      • 일정 주기의 프레임으로 구분하고 각 프레임은 고정된 수의 시간 슬롯으로 나뉜다

패킷 교환 대 회선 교환

  • 패킷 교환 옹호자
    • 회선 교환은 비활용 기간에 회선이 놀게 되어 낭비라고 주장함(예를 들면 전화 중 둘 다 말을 하지 않는 상황에 그 회선을 다른 이용자가 사용할 수 없다)
    • 위와 같은 이유로 패킷 교환이 실 사용할 수 있는 인원이 더 많다
  • 패킷 교환 반대자
    • 큐잉 지연등의 가변적이고 예측할 수 없는 종단 간의 지연은 실시간 서비스에 적합하지 않다.
  • 하지만 실제로 패킷교환이 더 우수하기에 회선 교환 전화망등이 패킷 교환으로 전환되고 있다

1.3.3 - 네트워크의 네트워크

  • 종단 시스템은 접속 ISP(DSL, 케이블, FTTH, 와이파이, 셀룰러 등)를 통해 인터넷에 접속
    • 이는 꼭 텔코나 케이블 회사일 필요는 없음
  • 오늘날의 복잡한 인터넷의 중요한 목표는 모든 종단 시스템이 서로에게 패킷을 보낼 수 있도록 접속 ISP를 연결하는것
    • 가장 간단한 방법은 모든 접속 ISP를 직접 연결하는 것이지만 각 접속 ISP가 다른 접속 ISP와 수십만 개의 개별적인 통신 링크를 유지해야 하기 때문에 불가능(비용이 너무 많이들고 비효율 적)

네트워크 구조1

  • 모든 접속 ISP가 하나의 글로벌 통과 ISP와 연결한다
  • 글로벌 ISP를 구축하는데 매우 많은 비용이 듬
  • 글로벌 ISP는 이익을 얻기 위해 각 접속 ISP에 과금을 부과해야함

네트워크 구조2

  • 어떤 글로벌 ISP회사가 수익을 내고 운영하고 있으면 새로 생겨난 다른 글로벌 ISP 회사와 경쟁하는 현상
  • 즉, 수십만 개의 접속 ISP와 다중 글로벌 ISP
  • 단, 글로벌 ISP끼리는 서로 연결되어야 한다. 그래야 다른 회사를 이용하더라도 데이터를 주고받을 수 있기 때문
  • 하지만 전 세계 어디에도 존재하는 글로벌 ISP는 없다. 대신 특정 지역의 접속 ISP들이 연결하는 지역 ISP가 있다
    • 각 지역 ISP는 1계층(1티어) ISP와 연결되며 이는 글로벌 ISP와 유사한 형태다
    • 하지만 앞서 말한 것 처럼 전 세계 어디에도 존재하는 1티어 글로벌 ISP는 없으며 12개 정도의 1티어 ISP가 있다(AT&T, Sprint, NTT등)

네트워크 구조3

  • 각각의 접속 ISP는 자신이 연결하는 로컬 ISP에 요금을 지불하고, 로컬 ISP는 1티어 ISP에게 요금을 지불
  • 오늘날의 인터넷과 대략적으로 유사

 

네트워크 구조4 (네트워크 구조 + PoP, 멀티홈, 피어링, IXP)

  • POP(points of presence)
    • 최하위(접속 ISP)를 제외하고 모든 계층에 존재
    • 제공자의 네트워크 내에 있는 하나 혹은 그 이상의 라우터 그룹이며 여기서 고객 ISP가 제공자 ISP에 연결 될 수 있다.
    • 고객은 자신의 라우터 중 하나를 PoP에 있는 라우터에 직접 연결하도록 고속 링크를 제3자(third-party)통신 서비스 제공자로부터 임대할 수 있다.
  • 멀티홈(multi-homing) 
    • 한 접속 ISP가 2개의 지역 ISP와 연결하거나 2개의 지역 ISP와 함께 하나의 1계층 ISP에 연결할 수 있다.
  • 피어링(peering)
    • 지불하는 비용을 줄이기 위해 인터넷 계층 구조의 같은 계층에 있는 가까운 ISP들은 피어링 할 수 있다.
    • 즉, 상위 계층 ISP를 통하지 않고 피어링 맺은 ISP끼리는 직접 송/수신 할 수 있어 서로 송/수신하는 것에 대한 비용이 없음
  • IXP(Internet exchang point)
    • 제3의 회사가 다중의 ISP들이 피어링 할 수 있는 만남의 장소를 구축하는 것
    • 일반적으로 교환기를 갖춘 독자적인 빌딩에 있음

네트워크 구조5(네트워크 구조4 + 콘텐츠 제공자 네트워크)

  • 콘텐츠 제공자 네트워크(content-provider network)
    • 현재 구글이 주도중이며 전 세계에 걸쳐 분산된 19개의 주요 데이터 센터를 갖고 각 데이터 센터는 만개~10만개의 서버들로 구성되어있음
    • 구글 데이터 센터는 모두 구글의 사설 TCP/IP네트워크를 통해 연결되어 있으며 그들의 사설 하위 계층 ISP들이 피어링을 해 상위 계층을 우회 하고 있다.
    • 하지만 그럼에도 많은 통신들이 1계층 ISP를 통해서만 전달 되기에 여전히 1계층 ISP와 연결하고 비용지불을 하고 있다.

[1.4] 패킷 교환 네트워크에서의 지연, 손실과 처리율

1.4.1 - 패킷 교환 네트워크에서의 지연 개요

  • 노드처리 지연, 큐잉지연, 전송 지연, 전파 지연 등의 지연이 쌓여 전체 노드 지연(total nodal delay)을 이르킴
  • 네트워크 지연에 상당한 영향을 받음

처리 지연(processing delay)

  • 패킷 헤더를 조사하고 그 패킷을 어디로 보낼지 결정하는 시간
  • 패킷의 비트레벨 오류를 조사하는 데 필요한 시간
  • 고속 라우터에서의 처리 지연은 일반적으로 수 마이크로 초이며 이 노드 처리 후에 전송하기 위한 큐에 보낸다

큐잉지연(queuing delay)

  • 큐에서 링크로 전송되기를 기다리면서 큐잉 지연이 발생
  • 큐에 저장되어 링크로 전송되기를 기다리는 다른 패킷의 수에 의해 지연시간이 결정되며 각 패킷마다 상당히 다름
  • 큐가 비어있고 전송 중인 패킷이 없다면 지연시간은 0이지만 트래픽이 많고 많은 패킷이 전송중이라면 매우 길어짐
  • 일반적으로 수 마이크로 초에서 수 밀리초

전송 지연(transmission delay)

  • 패킷이 모든 비트를 링크로 밀어내는 데 필요한 시간
  • L / R => 수 마이크로 초 ~ 수 밀리초

전파 지연(propagation delay)

  • 링크의 처음 부터 라우터까지의 전파에 필요한 시간
  • 비트는 링크의 전파속도로 전파되며 물리 매체에 따라 다르다
    • 속도 범위는 2 X 10⁸ m/s ~ 3 X 10⁸ m/s 이며 이는 빛의 속도와 같거나 약간 작다
  • 전파 지연은 두 라우터 사이의 거리를 전파 속도로 나눈 것이며 전파 지연은 d/s(d는 라우터 A, B사이의 거리, s는 링크의 전파 속도)
  • 일반적으로 수 밀리초

 

전송 지연과 전파 지연 비교

  • 전송 지연은 패킷을 내보내는데 걸리는 시간
  • 전파 지연은 전파되는 데 걸리는 시간
  • 내가 이해한 바로는 롤러코스터로 예시를 들어보자면 아래와 같다
    • 줄을 서고 롤러코스터에 탑승해 출발하기 직전까지의 시간 -> 전송 지연
    • 롤러코스터가 출발하고 레일을 달려 목적지로 가는 시간 -> 전파 지연

1.4.2- 큐잉 지연과 패킷 손실

  • 다른 지연과 다르게 큐잉지연은 패킷마다 상이할 수 있다.
    • 예를 들면 10개의 패킷이 전송 될 때 첫 번째 패킷은 큐가 비어있어 지연을 겪지 않지만 마지막 패킷은 상당한 지연을 겪을 것
  • 따라서 큐잉지연은 통계 측정을 일반적으로 이용함(평균 큐잉 지연, 큐잉 지연의 분산, 큐잉 지연이 어느 특정값을 넘을 확률)
  • 큐잉 지연을 결정짓는 요소
    • 트래픽이 큐에 도착하는 비율
    • 링크의 전송률
    • 도착하는 트래픽의 특성
  • 계산
    • 가정 
      • a : 패킷이 큐에 도착하는 평균율(단위는 패킷/초)
      • R : 전송률, 비트가 큐에서 밀려나는 비율(비트/초)
      • 편의상 모든 패킷이 L비트라고 가정
      • 비트가 큐에 도착하는 평균율 => La비트/초
      • 큐의 크기는 무한대라고 가정
    • 트래픽 강도(traffic intensity) La/R은 큐잉 지연의 정도를 측정하는데 매우 중요
    • La/R > 1 이면 큐는 끝없이 증가하고 큐잉 지연은 무한대에 도달하게 되므로 1보다 크지 않게 설계해야함
    • La/R <= 1 
      • 패킷이 주기적으로 도착한다면 하나의 패킷이 L/R초 마다 도착함 -> 이 때 모든 패킷은 빈 큐에 도착하고 큐잉 지연은 없다
      • 반면 한 번에 몰려서(버스트)도착한다면 상당한 평균 큐잉 지연이 생길 것
  • 일반적으로 큐에 도착하는 프로세스는 랜덤하다
    • 그럼에도 트래픽 강도가 0에 가까우면 패킷 도착이 드물고 간격이 멀어서 큐잉 지연이 0에 가까워짐
    • 반면 1에 가까우면 패킷 도착이 전송용량을 초과하여 큐가 생성되고 도착률이 전송률보다 작아질 때 큐의 길이는 줄어들 것
      • 트래픽 강도가 1에 접근할 수록 평균 큐 길이는 점점 증가한다.

패킷 손실

  • 앞선 예시에서는 큐가 무한대의 용량을 갖는다고 가정했으나 일반 적으로 유한한 용량을 갖는다
  • 이에 따라 패킷 지연이 실제로 무한대가 될 수 없으며 큐가 꽉차 패킷을 저장할 수 없는 경우 라우터는 그 패킷을 버린다 -> 손실

 

1.4.3 - 종단 간 지연

출발지에서 목적지 까지의 지연

  • N(처리 지연 + 전송지연(L/R) + 전파 지연)

Traceroute

지연을 느끼기 위한 진단 프로그램

 

종단 시스템, 애플리케이션 그리고 그 밖의 지연

  • 공유 매체(ex 와이파이, 케이블 모덴)로 패킷을 전송하고자 하는 종단 시스템은 다른 종단 시스템과 매체를 공유하기 위해 프로토콜의 일부로 전송을 의도적으로 지연 시킬 수 있다 -> 6장에서 논의
  • VoIP(Voice-over-IP)애플리케이션에 있는 미디어 패킷화 지연
    • VoIP에서 송신 측은 먼저 패킷을 보내기 전에 패킷을 인코딩된 디지털 음성으로 채워야 한며 이 시간을 패킷화 지연이라고 함
    • 패킷화 지연은 심각할 수 있으며 품질에 영향을 줄 수 있음

1.4.4 - 컴퓨터 네트워크에서의 처리율

지연과 패킷 손실 이외에 또 다른 주요한 성능 수단은 '종단 간 처리율(throughput)'이다

  • 호스트A -> 호스트B로 큰 파일을 전송할 때, 파일이 F비트로 구성되고 이를 수신하는데 T초가 걸린다고 한다면 평균 처리율은
    -> (F / T)비트/초 이다
  • 그리고 두 링크의 속도가 다르면 작은 속도로 주고 받는다
    • 첫 링크가 100의 속도로 줘도 받는 링크가 50의 속도면 50의 속도로 받는다
    • 반대로 받는 속도가 더 빨라도 받을게 없으니까 낮은 속도로 받는다

[1.5] 프로토콜 계층과 서비스 모델

1.5.1 - 계층구조

프로토콜 계층화

  • 네트워크는 설계자 프로토콜을 계층으로 조직한다
  • 한 계층이 상위 계층에 제공하는 서비스에 관심을 갖고, 이것을 계층의 서비스 모델이라고 한다.
  • 프로토콜 스택(protocol stack) : 다양한 계층의 프로토콜을 모두 합한 것
    • 애플리케이션
    • 트랜스포트
    • 네트워크
    • 링크
    • 물리
  • top - down approach(탑 다운 방식)을 채택

애플리케이션 계층

  • 네트워크 애플리케이션과 애플리케이션 계층 프로토콜이 있는 곳
  • HTTP, SMTP, FTP같은 많은 프로토콜을 포함한다
  • 애플리케이션 계층 프로토콜은 여러 종단 시스템에 분산되어 있어서 한 종단 시스템에 있는 애플리케이션이 다른 종단 시스템에 있는 애플리케이션과 정보 패킷을 교환하는데 이 프로토콜을 사용한다
  • 여기서 교환하는 정보 패킷을 메시지 라고 부른다

트랜스포트 계층

  • 클라이언트와 서버 간에 애플리케이션 계층 메시지를 전송하는 서비스를 제공한다.
  • 트랜스 포트 계층 패킷을 세그먼트(segment)라고 한다
  • TCP와 UDP라는 두 가지 트랜스포트 프로토콜이 있다.
    • TCP
      • 애플리케이션에게 연결 지향형 서비스를 제공
      • 목적지로의 세그먼트 전달 보장, 흐름제어(송/수신자의 속도 일치), 긴 메세지를 짧은 메시지로 나누고 혼잡 제어 기능 제공, 네트워크 혼잡시 출발지의 전송률을 줄이게 함
    • UDP
      • 애플리케이션에게 비연결형 서비스 제공
      • 신뢰성, 흐름 제어, 혼잡 제어 제공 x

네트워크 계층

  • 한 호스트에서 다른 호스트로 데이터그램(datagram)을 라우팅 하는 책임을 진다
  • 트랜스 포트 계층 프로토콜(TCP또는 UDP)는 네트워크 계층으로 세그먼트와 목적지 주소를 전달
  • 그리고 네트워크 계층은 목적지 주서의 트랜스 포트 계층으로 세그먼트를 운반하는 서비스 제공
  • 네트워크 계층은 두 가지 중요한 요소를 갖는다
    • IP데이터그램의 필드를 정의
    • 종단 시스템과 라우터가 이 필드에 어떻게 동작하는지를 정의하는 프로토콜을 갖고 있음 -> IP프로토콜
      • 오직 하나의 IP프로토콜만이 있고 네트워크 계층을 가진 모든 인터넷 요소는 IP프로토콜을 수행해야만 한다.
  • 출발지와 목적지 사이에서 데이터그램이 이동하는 경로를 결정하는 라우팅 프로토콜을 포함
  • 인터넷은 네트워크의 네트워크이며 한 네트워크 내부에서 네트워크 운용자는 원하는 어떠한 라우팅 프로토콜이라도 수행할 수 있다.
  • IP계층이라고도 불림

링크 계층

  • 링크 계층 패킷을 프레임(frame)이라고 한다
  • 경로상의 한 노드(호스트 혹은 패킷 스위치)에서 다른 노드로 패킷을 이동하기 위해 네트워크 계층은 링크 계층에 의존해야함
    • 네트워크 계층에서 전달받은 데이터그램을 경로상의 다음 노드에 전달, 다음 노드에서 링크 계층은 그 데이터그램을 상위 네트워크 계층으로 보낸다
  • 링크 계층에서 제공하는 서비스는 그 링크에서 채용된 특정 링크 계층 프로토콜에 의해 결정된다.
    • 이더넷, 와이파이, DOCSIS등이 있다.
    • 출발지에서 목적지로 가는데 여러 링크를 거치므로 경로상의 각기 다른 링크에서 다른 링크 계층 프로토콜에 의해 처리된다.

물리 계층

  • 이 계층의 프로토콜들은 링크에 의존하고 더 나아가 링크의 실제 전송 매체(ex. 꼬임쌍선, 단일 모드 광케이블)에 의존

 

1.5.2 - 캡슐화

  • 각 계층에서 패킷은 헤더 필드와 페이로드 필드라는 두 가지 형태의 필드를 갖는다
    • 페이로드 필드는 그 계층 상위로부터의 패킷이다.
  • 과정
    • 1. 애플리케이션 계층에서 메세지를 트랜스포트 계층으로 보낸다
    • 2. 트랜스포트 계층에서는 애플리케이션 계층의 메시지헤더 정보세그먼트로 캡슐화 한다
    • 3. 네트워크 계층에서는 트랜스포트 계층의 세그먼트출발지 종단지 정보를 담은 헤더데이터그램으로 캡슐화 한다
    • 4. 링크 계층도 데이터 그램 + 더 정보를 추가해 프레임으로 캡슐화 한다
    • 목적지에서는 위 과정을 역으로 진행한다.

 

[1.6] 공격받는 네트워크

나쁜 친구들은 인터넷을 통해 여러분의 호스트에 멀웨어(악성코드)를 침투시킬 수 있다

  • 멀웨어(malware)
    • 인터넷에서 데이터를 송/수신 할 때 해로운 것들도 포함되는데 이를 멀웨어라고 함
    • 파일 삭제, 주민번호, 비밀번호, 키스트로크(키 누르는 행위)등의 사적인 정보를 모으는 스파이웨어를 설치에 나쁜 친구들에게 다시 보냄
    • 면역되지 않은 호스트는 봇넷(botnet)에 등록 될 수도 있음
      • 수천의 비슷한 면역되지 않은 장치들로 구성된 네트워크
      • 스팸이나 Dos공격을 위해 이 봇넷을 제어하고 이용함
    • 멀웨어는 자기 복제를 함
      • 일단 한 호스트를 찾으면 그 호스트로 부터 다른 호스트로 전파됨

나쁜 친구들은 서버와 네트워크 인프라스트럭처를 공격할 수 있다

  • DoS공격
    • 네트워크, 호스트 혹은 다른 인프라스트럭처의 요소들을 정상적인 사용자가 사용할 수 없게 하는 것
    • 디지털 공격 지도(Digital Attack Map) 사이트는 세계적으로 발생하는 주요 DoS공격을 시각화해준다.
    • 대부분의 DoS공격은 취약성 공격, 대역폭 플러딩, 연결 플러딩 의 범주에 속한다.
      • 취약성 공격(vulnerability attack)
        • 목표 호스트에서 수행되는 공격받기 쉬운 애플리케이션 혹은 운영체제에 교묘한 메시지를 보내는 것을 포함함
        • 서비스는 중단되거나 최악의 상황에는 호스트가 동작을 멈춤
      • 대역폭 플러딩(bandwidth flooding)
        • 목표 호스트의 접속 링크가 동작하지 못하도록 수많은 패킷을 보내 정당한 패킷들이 그 서버에 도달하지 못하게 한다.
        • 멀웨어를 통해 봇넷에 등록된 호스트를 이용해 분산 공격(DDoS)을 한다.
          • 단일 호스트로부터의 DoS공격보다 발견, 방어가 어렵다
          • 최근 롤 스트리머들이 당한 디도스 공격이 이런 류인듯?
      • 연결 플러딩(connection flooding)
        • 목표 호스트에 반열림(half-open)또는 전열림(full-open)된 TCP연결을 설정하며 호스트는 가짜 연결을 처리하느라 바빠서 정상적인 연결을 받아들이는 것을 중단한다.

나쁜 친구들은 패킷을 탐지할 수 있다

  • 와이파이, 셀룰러 등의 무선 장치를 통해 인터넷 접속(유비쿼터스-ubiquitous)는 매우 편리하지만 보안 취약성을 창출함
  • 패킷 스니퍼(packet sniffer)
    • 무선 전송장치 또는 유선 환경에 배치된 수동적인 수신자
    • 전송되는 모든 패킷의 사본을 얻을 수 있음(비밀번호, 주민등록번호, 영업 비밀, 메세지 등등)
    • 위에서 탈취한 정보로 해당 기관의 접속 권한을 얻어 그 조직에서 송/수신되는 모든 패킷을 복사하는 스니퍼를 설치할 수 있다
    • 패킷 스니퍼는 수동적이기 때문에(즉, 채널에 패킷을 삽입하지 않기 때문에) 탐지가 어려움
    • 패킷 스니핑을 방지하는 가장 좋은 방어는 암호화를 포함하는 것 -> 8장에서 다룸

나쁜 친구들은 여러분이 신뢰하는 사람인 것처럼 위장할 수 있다

  • IP 스푸핑(spoofing)
    • 임의의 출발지 주소, 패킷 내용, 목적지 주소를 갖는 패킷을 생성하고 보내는 것
    • 목적지는 가짜 출발지 주소에 속아 패킷의 명령을 수행하게됨
    • 이 문제를 해결하기 위해 종단 인증(end-point authentication)이 필요 -> 8장에서 다룸
  • 보안문제에 직면하게 된 이유
    • 애초에 인터넷은 '신뢰할 수 있는 사용자 그룹'을 기반으로 설계됨
    • 하지만 오늘날에는 신뢰할 수 있는 사람만 있는게 아닌 누구도 믿지 못하는 상황임에도 여전히 통신이 필요하기에 보안이 꼭 필요

 

[1.7] 컴퓨터 네트워킹과 인터넷의 역사

1.7.1 - 패킷 교환 개발: 1961 ~ 1972

  • 등장 배경
    • 1960대 초 세계 주요 통신 네트워크는 회선 교환을 이용한 전화망이었음
    • 이 때 컴퓨터가 보급되면서 지역에 분산된 사용자들이 컴퓨터를 서로 연결하는 방법에 관심을 가짐
    • 각 사용자가 만드는 트래픽은 집중적(bursty), 즉, 컴퓨터에 명령을 내리고 응답을 기다리고 은답을 검토하는 비활동 사이의 기간이 일정하지 않았다.
  • 발전 과정
    • 로렌스 로버츠는 1967년에 대략적인 계획을 발간
      • 첫 번째 패킷 교환 컴퓨터 네트워크이ㄷ자 오늘날 공중 인터넷으 ㅣ직계 원조
      • 1969년 UCLA에 처음 설치, 이후로 스탠퍼드 연구소, 사타바바라대학교, 유타대학교에 설치됨
      • 4개의 노드로 구성됨
    • 1972년 ARPAnet은 약 15개의 노드로 커졌고 로버트 칸이 처음으로 일반인에게 소개
      • ARPAnet 종단 시스템간에 NCP(network-control protocol)라고 하는 첫 번째 호스트간 프로토콜이 완성됨
    • 종단 간에서 프로토콜을 사용할 수 있게 되면서 애플리케이션 개발 가능하게 됨
      • 최초의 전자메일 프로그램은 1972년 레이 톰린슨이 만듦

1.7.2 - 독점 네트워크와 인터네트워킹: 1972 ~ 1980

  • 초기 ARPAnet은 ARPAnet과 통신하기 위해서는 다른 ARPAnet IMP에 접속해야하는 단일 폐쇄 네트워크 였음
  • 이 시기 별개의 패킷 교환 네트워크들이 탄생함
    • DARPA의 패킷 위성[RFC 829]
    • 패킷 라디오 네트워크[Kahn 1987]
    • ALOHAnet(하와이에 위치하는 대학들을 함께 연결하는 마이크로파 네트워크)[Abramson 1970]
    • Telenet(ARPAnet 기술을 기반으로 하는 BBN의 상용 패킷 교환 네트워크)
    • 루이 푸장이 이끈 프랑스 패킷 교환 네트워크인 Cyclades[Think 2012]
    • Tymenet과 GE Information Services 네트워크 같은 시분할 네트워크[Schwartz 1977]
      • 1960년대 후반에서 1970년대 초반의 네트워크
    • ARPAnet작업과 동시 진행된 IBM의 SNA(1969 ~ 1974)[Schwartz 1977]
  • 네트워크 수 증가에 따른 네트워크를 연결하는 구조의 개발 시기가 다가옴
    • 이러원 구조는 TCP프로토콜로 구체화되었으나 오늘날의 TCP구조와는 다름
      • TCP초기 버전은 종단 시스템의 재전송을 통한 데이터의 신뢰적인 전송 기능(오늘날 TCP의 일부분으로 남겨짐)과 전달 기능(오늘날 IP가 수행)을 결합한 것
    • 패킷 음성 같은 애플리케이션을 위한 비신뢰적이고 흐름제어가 없는 종단 간의 전송 서비스의 중요성에 대한 인식과 결합해 TCP초기 실험은 TCP에서 IP를 분리하도록 했고 UDP프로토콜을 개발함
    • TCP, UDP, IP같은 인터넷 프로토콜은 1970년대 후반에 그 개념이 자리잡음
    • ALOHA 프로토콜은 지리상 분산된 사용자를 하나의 방송통신매체(라디오 주파수)를 공유하게 하는 최초의 다중 접속 프로토콜
    • 다중 접속 프로톨에 대한 에이브럼슨의 연구는 유선 기반 공유 브로드캐스트 네트워크를 위한 이더넷 프로토콜 개발에서 멧칼프와 보그스에 의해 발전됨
      • 25년 전 멧칼프와 보그스는 오늘날의 PC LAN의 기초를 닦고 있었음

1.7.3 - 네트워크 확산(1980 ~ 1990)

1970년대 말까지 약 200개의 호스트가 ARPAnet에 연결되어 있었지만 1980년대 말 까지 오늘날의 인터넷과 유사한 네트워크 연합인 공중 인터넷에 연결된 호스트 수는 심만 개에 이르렀다.

  • 성장의 주요인은 대학들을 연결하는 컴퓨터 네트워크를 만드는 여러 노력이었음
    • BITNET : 북동 지역의 여러 대학 사이에 전자메일과 파일 전송을 제공
    • CSNET : ARPAnet에 접속하지 않고 대학 연구자들을 연결하기 위해 만들어짐
    • NSFNET : NSF가 지원하는 슈퍼컴퓨터센터에 접속 가능하도록 만들어짐
      • 56kbps의 초기 백본으로 시작하여 NSFNET의 백본은 1980년대 말에 1.5Mbps로 동작하게 됨
      • 지역 네트워크를 연결하는 주요 백본이 되었음
  • ARPAnet 커뮤니티에서 오늘날 인터넷 구조의 많은 구성요소가 등장
    • 1983년 1월 1일, ARPNnet의 프로토콜이 NCP -> TCP/IP로 전환됨
      • 이 전환은 모든 호스트가 같은 날 동시에 TCP로 전환해야 했다
    • 1980년대 후반에 호스트 기반 혼잡 제어를 구축하기 위해 TCP에 중요한 확장이 이루어짐
      • 사람이 읽을 수 있는 인터넷 이름과 32비트 이름 개발
      • IP 주소 간의 매핑에 사용되는 도메인 네임 시스템(DNS) 개발
  • 1980년대 초에 시작된 프랑스의 미티텔 프로젝트
    • 데이터 네트워킹을 모든 가정으로 보급하려는 계획
    • 공중 패킷 교환 네트워크(가상 회선 방식을 사용하는 X.25 프로토콜 스택에 기반), 미니텔 서버와 내장형 저속 모뎀을 포함하는 값싼 터미널로 구성됨
    • 1984년에 모든 가정에 무상으로 단말기를 제공하며 큰 성공을 거둠
  • 1990년대 중반에 홈뱅킹에서 전문 연구 데이터베이스까지 20,000개가 넘은 다양한 서비스를 제공하며 전성기를 맞음

1.7.4 - 인터넷 급증: 1990년대

  • ARPAnet이 더 이상 존재하지 않음
    • 1991년에 NSFNET 상업화 제한을 풀었기 때문
  • 월드와이드웹(WWW)의 등장 - 1990년대
    • 1989~1991년에 팀 버너스 리가 CERN에서 처음으로 반듦(Berners-Lee 1989)
      • 1940년대의 바내바르 부시[Bush 1945]와 1960년대 이후의 테드넬슨[Xanadu 2012]이 개발한 하이퍼텍스트에 관한 초기 연구의 아이디어를 바탕으로 함
      • 버너스 리와 그의 동료는 웹이 네 가지 주요소(HTML, GTTP, 웹 서버, 브라우저)의 초기 버전을 개발
      • 1993년 말에 약 200개의 웹 서버가 동작 중이었음
  • 이 시기에 크고 작은 회사가 웹 서버를 운영했고 웹을 통한 상거래를 시작
  • 1990년대 후반은 인터넷의 큰 성장과 혁신 시대
    • 주요 기업과 수천개의 신생 기업이 인터넷 제품과 서비스를 만듦
    • 4개의 킬러 애플리케이션
      • 전자메일
      • 인스턴트 메시징
      • P2P를 통한 MP3파일 공유
    • 수익을 내기도 전에 벤처기업의 주식이 거래되었고 특별한 매출이 없어도 수조 달러 가치를 갖다가 2000~2001에 몰락함
      • 그중에서 살아남은 마이크로소프트, 시스코, AOL, 야후, 이베이, 구글, 아마존등의 회사가 큰 승리자가 됨

1.7.5 - 새 천 년

21세기 첫 20년 동안 스마트폰보다 사회를 더 변화시킨 기술은 없었으며 그 이후에도 컴퓨터 네트워킹에서의 혁신은 빠른 속도로 계속되고 있다

 

  • 새 천 년의 시작 이래로 가정에 광대역 인터넷 접속의 공격적인 구축
    • 사용자 제작 비디오의 배포 - 유튜브 등
    • 영화와 TV쇼의 온디맨드 스트리밍 - 넷플릭스 등
    • 다중 참여 비디오 콘퍼런스 - 스카이프, 디스코드   등
    • 구글 행아웃
  • 고속 무선 인터넷 접속의 빠른 보급을 통해 네트워크에 지속적으로 접속할 수 있을 뿐만 아니라 위치 기반 애플리케이션이 가능해짐
    • 인터넷에 연결되는 무선 장치의 수는 2011년 유선 장치의 수를 초과함
    • 손 안의 컴퓨터인 스마트폰이 빠르게 보급되었으며 이를 통해 인터넷 무선 접속을 지속적으로 즐길 수 있음
  • SNS는 인터넷상에 거대한 사람들의 네트워크를 생성한다
    • 사진 공유 뿐 아니라 메시지 전달에 주로 사용됨
    • API를 통해 모바일 결제를 포함하는 새로운 네트워크 애플리케이션과 분산 게임용 플랫폼을 생성한다
  • 구글과 마이크로소프트 같은 온라인 서비스 제공자는 자신의 커다란 사설 네트워크를 구축
    • 이는 전 세계적으로 분산된 자신을의 데이터 센터를 연결할 뿐 아니라 하위 계층 ISP와 직접 연결함으로 써 가능한 많은 인터넷을 우회하는데 사용
    • 그 결과 구글의 데이터 센터가 마치 사용자의 컴퓨터 내에서 동작하는 것처럼 구글은 거의 즉각적으로 검색 결과와 전자메일 접속을 제공
  • 많은 인터넷 상거래 회사는 '클라우드'에서 자신의 애플리케이션을 수행하고 있다
    • 아마존의 EC2, 마이크로 소프트의 애저(Azure), 알리바바 클라우드 등
    • 많은 회사와 대학도 그들의 인터넷 애플리케이션을 클라우드로 이동
    • 클라우드 회사는 애플리케이션에 확장 가능한 컴퓨팅과 저장 환경을 제공할 뿐만 아니라 고성능 사설 네트워크 접속도 제공한다.