미래 네트워크

1주차

• offline현실(1,2차)과 online가상(3차)의 융합 : O2O
• 현실과 가상의 융합 단계 : 데이터 수집 → 저장&분석(빅데이터, cloud) → 가치창출(인공지능AI, 머신러닝) → 최적화

<aside> 🎃 O2O 12대 기술(서술)

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offline → online 해당 기술 분야: IoT (사물인터넷), GPS, 클라우드, 빅데이터, 웨어러블, SNS

online → offline 해당 기술 분야: 서비스 디자인, 3D프린터, 게임화, 플랫폼, 블록체인 핀테크, 증강 가상 현실

→ 융합 연결다리: 인공지능

2주차

• 산업의 개편: 수직적 구조 → 수평적 구조
• AI와의 협약에서 핵심 기술맞춤화: 3-D printing, 오픈소스, additive manufacturing, single board computer
• 지능화: AR/VR, 인공지능, 디지털 센서
• 초연결화: IoT, big-data
• 다가올 미래는 예측이 불가, 일자리 줄어든 적 없음 → 오히려 늘어날 것
• 개인화로 융합지능이 공급: 생산 + 소비 → 공유경제 & DIY
• IoT(internet of things)의 정의:
  1. things connected on the internet embedded computing devices
  2. Intelligent things connected on the internet
• Smart things capabilities

1. computing: 아날로그 data를 센싱해서 data 수집, 아날로그 센서로 샘플링하고 디지털화 해 저장 전에 실행 - MCU, memory
2. communications: 무선이 많음 - wifi, LTE

• 사물통신은 data 전달하기 위해서 필요, 센싱 정보 활용
• IoT를 가능하게 하는 것

→ Things, connect(IP), smart(cloud)

• Buliding Blocks(기본 (구성) 요소) of IoT(서술)

→ service(빅데이터 저장 기술), (end)device, connectivity

• Data 모으는 법
  • mobile → internet gateway
  • wireless communication, networking
  • internet gateway → server
  • wired communication, core network (라우터)
• Wireless Sensor network(WSN) 구성요소(서술)Data processor
• Communication(mobile → internet gateway)
• Sensing module
• Wireless Sensor network(WSN)구조communication - 범위 좁음
• sink
• end device(sensors) - 저전력

3주차

• IoT의 전망은 단말의 개수로 확인한다.
• IoT 응용(서술)

1. connected vehicles
2. connected home
3. proximity detection (beacons)
4. facility management (smart city)
5. healthcare system
6. public safety (cctv)
7. smart grid
8. smart factory

• 서로 다른 device, network가 연결: unify IoT
• IoT 전송

전송기술은 전송속도, 커버리지, 전력 소모등으로 구분

주파수 대역 → 네트워크 알고리즘이 달라짐

고속: Local IoT(LAN IoT) - wifi, bluetooth, zigbee

저속: C - IoT( WAN IoT) - sigfox, lora

NB-IoT만 주파수 대역이 면허 대역

• 대체로

속도, 대역폭, 주파수폭, 전송률, 비용 비례

커버리지 반비례

전력소모는 모름

• Wi-Fi 특징(서술) : 고속data전송, 저지연, IP지원

802.11ac (가장 많이 사용) → 802.11ax

802.11ad → 802.11ay ( 근거리 고속)

802.11ba (저전력, wake-up radio)

802.11ah (저주파수, 커버리지 크게)

• 802.11ax 특징커버리지 향상고품질 실시간 서비스
• 전력 소모 개선
• 많은 디바이스 동시 서비스
• Bluetooth
• 저전력(Low-end IoT), 저비용

4주차

• Zigbee 특징 (서술)저전력, 배터리 기반으로 수명 김, 저비용, 전송률 낮음, 데이터 사이즈 작음
• control network, sensor network로 개발됨
• LoRA 특징(서술)Long rageDirect connection
• Low data rate
• Low-power
• polymorphic networks : 네트워크가 커지면서 여러 알고리즘 제공, 서비스 다양, IP Layer → ID API
• Horizontal layer : layer 중 필요부분만 사용 - sensor network
• vertical function layers → Horizontal network layers
• TCP/IP : single architecture → multiple, heterogeneous architecture
• Internet : End to End → NW of NWs
• openflow switching : sw와 hw를 나눠 중앙 통제

5주차

• CCN

TCP/IP based networking

content network 중심 service 제공으로 다양한 data 제공이 중요

변화

end to end로 mobility가 없음 → content 분배 아직 부족, 제한된 mobility 제공, multicast support 부족

IP stack → CCN stack

CCN packet에는 interest packet, data packet로 구분

특징

trasport reliability (전송 안전성) 보장 ← ccn interests control, 오류 시 재전송

혼잡도 control ← hop by hop

mobility 지원 ← multiple interfaces support

IP network와 CCN이 integration(호환)이 가능해야 함

• DCN

data 관리, 외부에 전달, 특정 지역에 쏠리지않게 load 관리를 해줘야 함 → Load balancer로 요청 분리해 외부로 전달

• Topology of DCN(네트워크 연결 방식)clos family
• hypercube
• fat-tree

6주차

• SDN(software defined networking)의 사용 동기

hardware

고치기 쉽지 않음, 빠름, 진화가 어렵, 비쌈

software

고치기 쉬움, 원하는 시간에 정확한 동작 보장 어렵, 느림, 원하는 기능, 실시간 처리 못함, 불안정, flexible

새로운 네트워크 필요성 + 현재 네트워크 한계점

software만 고쳐서 활용. 기존 장비에 점진적 추가 설치로 사용

자동화 - 일괄적으로 관리해 서비스 장애 감소, 중앙 집중방식으로 fail하면 전체 네트워크 먹통

• 핵심 기술
• HW(Data Plane)와 SW(Control Plane)를 분리시켜 SDN switch로 서로 전환시킴

→ software만 수정해서 최적화된 설정 가능

Data Plane - physical network, 패킷이 직접 forwarding, operated at switch

Control Plane - managed by controller

• SDN의 Three-Tier 구조2- control, management
• 3 - app, services
• 1 - forwarding
• SDN 속성(모바일에서의 SDN는 openness함)
• ① Plane Separation ② Simplified Device ③ Centralized Control ④ Automation & Virtualization ⑤ Openness
• OpenflowSDN 기술 중 하나로 control plane과 data plane의 상호작용을 위한 프로토콜누구나 쉽게 접근하고 수정적용 사례 : geni, googleoptimal decision이 가능하나 중앙집중식이라 single point of failure 이 발생
• control plane controller에서 flow table을 만들어 openflow를 통해 data plane에게 전달. data plane은 받은 것을 switching. data plane은 받은 flow table에 따라서 적절한 forwarding해줘야 함
• 하드웨어에 종속되던 트래픽 흐름 제어의 주체가 네트워크 사용자로 변경
• 분산 컨트롤러 구조 → 중앙집중식 구조
• device vendors의 의존성이 줄어 들음

7주차

• NFV(network function virtualization)활용 가능한 요소 기술 : Cloud, SDN, Non-SDN
• 네트워크 장비에 내장된 여러 기능들을 가상화
• 컴퓨팅 자원 소유 방식의 변환, 인터넷 기반 서비스의 확대 → 클라우드 컴퓨팅
• 클라우드 컴퓨팅사용자 : 데이터와 서비스를 제공
• 기업 : IT 인프라와 환경을 제공
• 클라우드 서비스 유형Platform cloud services
• Infrastructure cloud services
• Application cloud services
• 클라우드 컴퓨팅 Core technology → 가상화
• 가상화하여 자원 풀을 구축하여 사용자에게 실시간 배분
• Cloud 서비스Google, salesforce.com, microsoft
• amazon (AWS) → 돈 지불해야