Lectures/CN/2019

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Contents

컴퓨터네트워크및실습 Class Overview

인터넷을 중심으로 컴퓨터를 네트워킹하고 유용한 정보통신서비스를 제공하여 주는 기본 구조와 인터네트워킹 기술, 프로토콜을 학습하고 내재한 기본 원리를 시스템 관점에서 분석함으로써 네트워크의 실체와 응용 능력을 배양함과 아울러 공학적 측면에서 설계할 수 있는 이론과 분석 능력을 키운다.

화 1 2 목 1 2 (5213)
실습은 과실습실(5301호)에서 하는 경우도 있음
Textbook
Jame F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking - A Top-Down Approach Featuring the Internet, 7th Ed., Addison Wesley Longman, 2017.
번역판: 최종원, 강현국, 신용태 옮김, 컴퓨터네트워킹 - 하향식 접근, 7판, Pearson Education Korea, 2017.
보조 web site: http://wps.pearsoned.com/ecs_kurose_compnetw_6/216/55463/14198700.cw/index.html
References
Ying-Dar Lin, Ren-Hung Hwang, and Fred Baker, Computer Networks - An Open Source Approach, McGraw-Hill, 2012.
Evaluation
시험 3회 예정(75%), 실습 보고서/Homeworks/Assignments(25%)
결석 -0.2%p/회, 지각 -0.1%p/회
과제물의 제출
PDF로 변환하여 수업전날 자정(24:00)까지 E-class에 제출한다. 단, 조를 구성해서 수행하는 경우 대표 한 사람만 제출한다.
조교
류형오, phone: 010-2883-3130, dnflqkszjvmf@naver.com

준비사항

Notebook

실습시간에 개인용 Notebook을 지참한다.

Python Programming

각자 Python language를 습득하여 assignments 수행할 수 있도록 준비한다.

공지사항

과제물의 제출 요령과 기한

Lab Reports
매 실습시간 마다 실습한 결과를 당일 자정까지 제출한다. (당일 자정까지 지연 제출하면 10% 감점)
Homeworks
복습 - 연습문제 풀기 등
Programming Assignments
지정된 마감일 자정까지 제출한다. (지연제출 가능. 지연 제출시 1일 10% 감점)
복제 금지
토론은 가능하지만, 다른 학생의 결과물을 복제하거나, 복제 후 일부 편집하는 일은 이유 여하를 막론하고 용인되지 않는다. 학생들은 제출한 과제물에 대해 조교가 질문하면 답변에 응해야 하고, 충분히 설명할 수 있어야 한다.
과제물 제출처
e-class의 과제란에 제출하되 결과물은 첨부파일로 upload한다.
첨부파일명은 <과제물 번호>-<학번> 으로 하고 확장자는 '.pdf' 또는 '.zip' (파일이 여러개일 때)
예) AS-1-201402222.pdf

Quiz Python Programming (9/17)

시험-1 1장 (9/24)

강의노트

실습

Lab-1 수강에 필요한 Software 설치 (9/4)

과제를 수행할 때 사용할 PC(노트북, 집/기숙사 PC, 또는 학과 실험실 PC)에 아래 소프트웨어를 설치한다.

  1. Google Chrome browser 설치 - https://www.google.com/chrome/browser/desktop/index.html
  2. WireShark 설치 - http://www.wireshark.org/download.html
    • 주의: Winpcap도 반드시 설치해야 함. (설치 중에 box를 check할 것)
  3. Python 3 설치 (Anaconda도 무방하다. 단, Python 3 기반일 것)
    • python 3 interpreter가 install 되어 있는지, 어떤 version이 설치되어 있는지 먼저 확인하자. Version이 3.5 이상이면 새로 설치할 필요없다. 이하라면, uninstall 한다. ( 제어판 >> 프로그램 제거 >> Python x.y.z 선택하여 지운다.) 명령창에서
      python --version
    • Python Download page로 가서 자신의 PC와 맞는 Windows x86[-64] MSI Installer를 download하여 설치한다. (idle이라는 기본 Python IDE도 함께 설치된다.)
      Add Python 3.x to PATH를 마킹해서 명령창에서 python interpreter를 불러쓸 수 있게 하자.
      다른 사람과 같이 사용하는 PC(실험실 PC등)라면, 자기 계정에서만 쓸 수 있게 Install laucher for all users (recommended) 마킹을 끄자.
    • 설치 확인하기 위해 명령창에서
      python
      >> quit()
  4. PyCharm IDE 설치
Report
설치 완료했음을 보이는 screen shot을 떠서 하나의 실습 report 파일(PDF 포맷)에 포함시켜 e-class에 제출하라.

Lab-2 Wireshark Lab: Getting started

Wireshark Introduction 읽으면서 Wireshark을 download 받아 설치하고 다음을 수행하라. (하나의 pdf 파일로 제출)

  • Taking Wireshark for a Test Run에 기술된 step에 따라 이용해보고 step 9의 결과 화면을 캡쳐하라.
  • What to hand in에 있는 질문에 대해 답하라.

참고

  • WireShark download [1]:
  • WireShark 사용법 [2]


Homeworks

HW-1 Python Exercises (9/9)

w3cresource Python Exercises에 list된 것 중 다음 연습문제에 대하여 먼저 Python Tutorial의 해당 page를 공부한 후, 연습문제를 풀라.

  1. Python Data Types - String
  2. Python Data Types - List
  3. Python Data Types - Tuple
  4. Python Data Types - Dictionary
  5. Python Data Types - Sets
  6. Python Conditional statements and loops

여러분의 부담을 줄이기 위해 문제 중에서 1/5만 풀면 된다. 문제 번호를 n이라 할 때, 아래 expression이 True가 되는 문제만 풀면된다. (%는 정수 나누기에서 나머지를 뜻함)

n % 5 == 학번 % 5
참고
Go to editor를 클릭해서 코드를 입력하세요. 다만, 이 사이트는 Python 3 인터프리터를 사용하니 유의바람. Solution도 볼 수 있지만 스스로 풀어보고 solution과 대조해 보세요. 스스로 프로그램을 짜고나서 남이 짠 프로그램을 읽어 보면 프로그래밍 실력이 늘어요.
제출요령
주어진 문제마다 coding해서 답이 맞는지 검토하고
문제, 코드, 실행결과를 MS word나 한글을 이용하여 복사하여 붙이고 편집한 다음
한개의 pdf 파일로 변환한여 e-class 과제란에 첨부파일로 제출한다.

HW-2 Python Exercises (9/16)

HW-1과 같은 요령으로 다음 exercises에 답하라.

  1. Python functions
  2. Python Date Time
  3. Python Math
  4. Python File Input Output
  5. Python Class

HW-2 1장 연습문제 풀기 (9/23)

문제 R4, R18, P6, P25, P26, P31에 답하라.

eclass에 pdf 형식으로 제출.

Assignments

AS-1 Parsing HTTP Header Lines (10/14)

HTTP server 구현에 필요한 module인 headers.py를 먼저 작성하자. Python starter code는 이 화면 메뉴에서 다음과 같이 download할 수 있다.

Starter code

E-class에 zip 파일로 묶어 source와 output을 제출하라.

AS-2 HTTP Server (10/30)

GET method만을 지원하는 HTTP server를 작성하라. 자세한 내용과 tip은 아래 참고.

Tips for writing HTTP server
Sample web contents
mclab.hufs.ac.kr web server에 저장된 파일들(/test/*)을 zip으로 압축한 것을 download하라. 압축을 풀어, 여러분이 작성하는 httpserver.py 파일과 같은 위치에 옮겨라.
test.zip

AS-3 GBN 프로토콜 설계 (11/13)

2인 1팀 팀 프로젝트

교재에 나와 있는 FSM은 영원히 돌아가는 명세다. GBNsend side와 GBNrecv side에서 세션을 종료시키는 과정을 추가하라. Bit error나 loss 없는 경우의 sequence diagram (Media:GBNsd.pdf)을 참고해서 packet loss나 corruption이 발생하는 경우까지를 포함하는 완전한 state diagram(FSM)을 작성해야 한다. Final state는 'Closed'이며 이때 종료해야 한다. 이 문서에 명시된 State, Event type, Packet type을 사용하라.

이 diagram을 보면, App_sender와 GBNsend간 interface로 down_queue가 매개하고 있고, GBNrecv와 App_receiver 사이에 up_queue가 존재한다. App_sender는 close()를 call하여 종료를 요청하고 down_queue를 통해 b"" (empty byte)로 전달되고, GBNsend는 세션을 종료하라는 의미로 FIN packet을 보낸다. FIN packet이 올바른 순서(expected_seqnum)로 도착할 때, GBNrecv는 b""를 up_queue에 넣고, 이는 App_receiver가 recv() call로 수신하게 된다.

GBNrecv
FIN m에 대한 올바른 ACK sequence number는 m+1이다. packet을 보내면, GBNsend는 이 ACK를 수신한 후에 종료해야 한다.
GBNrecv
FIN m에서 m == expected_seqnum일 때, 올바른 순서로 FIN이 도착한 것으로 간주해야 할 것이다. ACK m+1를 feedback하고 나서도 duplicated FIN이 재 전송될 수 있으므로(왜냐하면, ACK가 lost될 수 있으니까) ACK를 retransmit해야 한다. 그렇다고 무한히 기다릴 수 없으므로

ACK m+1을 보낸 후 충분한 기간(예를 들어, retransmit 하는 timeout interval의 2배)이 경과하여 TIMEOUT event가 발생할 때 종료해야 한다.

Closing state의 의미
Closing state는 FIN을 보냈거나 받았다는 사실을 기억하는 state일 뿐이다. 따라서, 이 state에서는 packet loss, corruption, duplication에 대한 처리가 필요하다.
GBNsend에서는 보낸 FIN에 대한 ACK가 회신됐을 때에 비로소 GBNrecv가 FIN을 받았음을 확인할 수 있는 것이다.
FIN에 대한 ACK가 손실될 수 있기 때문에, GBNrecv는 재전송되는 FIN에 대해 ACK를 재전송해줘야 한다.
제출물
  1. GBNsend, GBNrecv side의 state diagram (FSM)
  2. Session termination 과정에 대한 sequence diagram들
    설계한 state diagram이 잘 설계되었음을 보여주는 가능한 모든 경우에 대한 sequence diagram을 작성한다. Packet loss, corruption, duplication 등 비정상적인 경우에도 잘 작동함을 보여줘야 하니까. (Data transfer 단계의 과정은 교재에 나와 있으니 편의상 생략)
  • 주의: 손으로 그리지 말 것. Diagram 그리는 free software가 많이 나와 있으니 사용하기 바람. Power Point도 무방.
  • PDF로 변환해서 제출

AS-4 GBN 프로토콜 구현 (11/18)

2인 1팀 팀프로젝트

설계한 명세에 따라 GBN 프로토콜을 구현하라. 제공되는 source에서 여러분은 gbn.py 파일에서 'your code here'란에 삽입하며 완성한다.

Starter code
download (or clone) https://github.com/jinpyohong/as_gbn.git
gbn.py: GBN 프로토콜 모듈. GBNsend, GBNrecv class가 있다. 이 둘을 완성하는 것이 과제이다.
packet.py: gbn.py에서 import 하는 공통 모듈
sender.py
receiver.py
GBN를 이용하는 upper layer application이다. 이 둘을 각각 main으로 실행시키면 GBN thread가 생성되고 실행된다.
hong/gbn.pyc
hong/packet.pyc
내가 만든 gbn.pyc (compiled Python file)도 제공되어 있으니 testing과 debugging에 이용하면 되겠다.
작업 방법
  • 한 쪽은 PyCharm으로 실행하면서 code를 고치고, 다른 한 쪽은 그냥 IDLE editor로 실행시키는 편이 편리할 것이다. PyCharm이 code 개발하기 용이하니까.
  • 당연히 receiver.py를 먼저 실행시키고 나서 sender.py를 실행해야 한다.
  • 한꺼번에 GBN sending side와 receiving side을 구현하고 시험하기는 쉽지 않은 일이다. 한 편을 작성중이라면, 다른 쪽은 hong 디렉토리 밑에 있는 compiled module을 사용하도록 하자. 예를 들어 GBNsend class를 작성 중이라면, receiver application은 hong.gbn 모듈을 사용하면 된다.

receiver.py:

from hong.gbn import GBNrecv
제출요령
다음의 source code와 문서를 zip으로 압축하여 eclass에 업로드한다. 문서는 pdf 파일로.
  1. Source code
  2. GBN protocol 동작의 완벽성
    • 같은 컴퓨터에서 sender.py와 receiver.py를 text 실행시키고 결과 화면을 PDF 파일로 저장하여 제출한다.
      • 단, text line은 16줄, level=logging.INFO level로
      • console 화면을 PDF로 변환하는 방법: PyCharm에서 sender와 receiver를 각각 실행시키면, 두 개의 run 화면이 뜬다. 이 화면에서 프린트 아이콘을 눌러 프린터를 'Adobe PDF' 등을 선택해서 프린트하면 된다.
  3. 실험: GBN protocol parameter optimization
    • 서로 다른 컴퓨터에서 sender.py와 receiver를 실행시키되 가장 성능을 좋게 하는 N과 TIMEOUT_INTV을 찾는다. gbn module의 global 변수를 변경시키면 된다.
      • 단, text line은 100줄, logging.basicConfig() statement를 comment out한다.
      • GBN protocol parameter를 변경하는 방법은 제공된 source code에 나와 있다.
    • 여러번 실행시켜 본 실험 결과(statistics)들을 열거하고 가장 좋은 성능이 보이는 parameter를 도출하라
    • 왜 그런지를 분석해서 설명해 보라.
    • PDF로 작성