[ch1] 2. network edge - end systems, access networks, link

Access networks and physical media

• Q. host를 edge router에 연결하는 방법?
  • 주거용 접속망
  • 기관용 접속망
  • 모바일 접속망 (3G, LTE, 5G) 등을 이용
• 고려요소
  • access network의 bandwidth
    • bandwidth: 링크 용량
    • throughput: 실제 처리량
  • 공유 or 전용?

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Access network: digital subscriber line (DSL)

• 전화선에 사용됨
  • ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line
  • FDM: Frequency Division Multiplexing (주파수 분할 다중화)
    • 채널들: 주파수별로 나누어진 서로 다른 영역을 이용 
    • 하나의 링크를 통해 음성과 data를 동시에 전송 
      
      • 음성 → telephone net
      • 데이터 → internet
        • < 2.5 Mbps upstream transmission rate
        • < 24 Mbps downstream transmission rate
          • upstream rate $\neq$ downstream rate
          • 외부 네트워크에서 데이터를 받는 양이 더 많기 때문에 비대칭적으로 나눔
  • dedicated line
    • 모든 집이 하나의 선을 가짐
    • 전화 회사의 DSLAM(DSL access Multiplexer)로부터 전용회선을 부여받음
      • DSLAM은 각 가정집과, ISP, 전화 네트워크를 연결하고 있음
      • 가정집: splitter을 통해 전화와 DSL modem 분리

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Access network: cable network

• Cable TV line에 사용
  • shared line
    • cable 네트워크는 가정집들을 ISP router에 연결함
    • 가정집들은 cable headend로 향하는 access network를 공유
  • FDM
    
    • data와 TV가 한 링크에서 다른 주파수대역을 사용해 전송

 

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DSL vs. Cable: Speed

이용자 수	1	many
fast	Cable	DSL - 케이블은 한 집이 많이 쓰면 다른 집은 느려짐

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Access network: home network

• cable or DSL modem
  • modem: 아날로그 신호 ↔ 디지털 신호
  • 서비스를 구독하면, 여기에 설치되고 인터넷 접근 가능해짐
• router, firewall, NAT
  • router: 패킷의 위치에 따라 최적의 경로를 지정해 데이터 패킷을 다음 장치로 forwarding
  • firewall: 외부로부터의 공격을 막아주는 역할
  • NAT: Network Address Translator
    • Public IP ↔ Private IP
      
      • Public IP: 전세계 모든 사람들이 이용 가능
      • Private IP: 집 안에서만 유효한 IP
        • 집에 많은 장치가 있는데, 하나의 IP 주소만을 사용하는 것은 불편할 수 있음
        • 다른 집과 private IP가 같아도 상관 ㄴㄴ
• wireless access point (WLAN)
  • wifi
  • 사용자 편의를 위해 wireless acess point, router/firewall/NAT, modem이 합쳐져서 나오기도 함
• wired Ethernet
  • LAN cable 이용

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Enterprise access networks: Ethernet

• 대학, 회사 등에서 많이 사용
  • transmission rate
    • 1Gbps: 가장 많이 사용
    • 10Gbps: backbone-rings
  • end system이 일반적으로 이더넷 스위치에 연결됨
    • 이더넷 스위치: 2계층
      • node-node
    • 라우터: 3계층
      • host-host

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Wireless access networks

• shared wireless access network는 end system을 router에 연결함
  • "access point"를 통해
• Wireless LANs
  • wifi: 802.11n/ac
• wide-area wireless access
  • cellular operator
  • 3G, LTE, 5G

왼쪽: wireless lan, 오른쪽: wide-area wireless access