2025-10-28

오늘 배운 것

01-2 네트워크 거시적으로 살펴보기

• 네트워크 : 여러 장치가 서로 연결되어 정보를 주고 받을 수 있는 통신망
  • 그래프의 형태로 노드와 간선으로 이루어져 있음

네트워크의 기본 구조

• 노드 + 간선 + 메시지

호스트

• 네트워크의 가장자리에 위치한 노드
• 네트워크를 통해 흐르는 정보를 최초로 생성 및 송신하고, 최종적으로 수신
• 네트워크상에서 특정한 역할을 수행하기도 함
  • 서버 : 어떠한 서비스를 제공하는 호스트
  • 클라이언트 : 서버에게 어떠한 서비스를 요청하고 서버의 응답을 제공받는 호스트
• 예
  • 서버 컴퓨터, 개인 데스크톱, 노트북, 스마트폰, 시계, 자동차, 냉장고, TV 등

네트워크 장비(=중간노드)

• 네트워크 가장자리에 위치하지 않은 노드
• 호스트 간 주고받을 정보가 중간에 거치는 노드
• 호스트 간 주고 받는 정보가 원하는 수신지까지 안정적이고 안전하게 전송될 수 있도록 함
• 예
  • 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기

호스트나 네트워크 장비는 배타적인 관계가 아님 여러 역할을 맡을 수 있음

통신 매체

• 각 노드를 연결하는 간선
  • 유선 → 유선 매체
  • 무선 → 무선 매체

메시지

• 통신 매체로 연결된 노드가 주고받는 정보
• 예
  • 웹페이지, 파일, 메일

범위에 따른 네트워크 분류

LAN

• 가까운 지역을 연결한 근거리 통신망
• 가정, 기업, 학교

WAN

• 먼 지역을 연결하는 광역 통신망
• ISP가 구축 및 관리
  • 사용자에게 인터넷과 같은 WAN에 연결 가능한 회선을 임대 하는 등의 서비스 제공
• KT, LG U+, SK Broadband

좀더 구체적으로 나누면 LAN < CAN < MAN < WAN으로도 나뉨

메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

회선 교환 방식

• 먼저 메시지 전송로인 회선을 설정(두 호스트가 연결)하고 이를 통해 메시지를 주고 받는 것
• 회선 스위치
  • 호스트 간의 회선을 적절하게 설정하는 회선 교환 네트워크 장비
• 예
  • 전화망
• 장점
  • 주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 일정
• 단점
  • 회선의 이용 효율이 낮아짐
    • 가능한 모든 회선에 끊임없이 메시지가 흐르고 있어야만 회선의 이용 효율이 높아짐
    • 메시지를 주고받지 않으면서 회선을 점유하는 것은 낭비

패킷 교환 방식

• 메시지를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개어 전송하고 수신지에서 재조립
• 패킷
  • 패킷 교환 네트워크상에서 송수신되는 메시지의 단위
  • 헤더 + 페이로드 + (트레일러)
    • 페이로드 : 패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터
• 패킷 스위치
  • 패킷이 수신지까지 올바르게 도달할 수 있도록 최적의 경로를 결정
  • 패킷의 송수신지를 식별
    • 따라서, 정해진 경로만으로 매시지를 송수신 하지 않음
  • 예
    • 라우터, 스위치
• 장점
  • 송수신하는 두 호스트가 하나의 전송 경로를 점유하지 않기에 네트워크 이용 효율이 상대적으로 높음

01-3 네트워크 미시적으로 살펴보기

• 프로토콜 : 통신과정에서 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법
• 네트워크 참조 모델 : 통신이 일어나는 구조를 꼐층화
• (역)캡슐화 : 통신과정에서 발생하는 일

프로토콜

• 노드 간에 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법
• 모든 프로토콜에는 각자의 목적과 특징이 존재
  • 따라서 패킷의 헤더 내용이 달라질 수 있음

네트워크 참조 모델(= 네트워크 계층 모델)

• 통신이 일어나는 각 과정을 계층으로 나눈 구조
• 장점
  • 네트워크 구성과 설계가 용이
    • 계층의 목적에 맞게 프로토콜과 네트워크 장비를 계층별로 구성 가능
    • 하지만 모든 프로토콜이나 네트워크 장비가 네트워크 참조 모델과 완벽히 들어 맞지는 않음
      • 상위 계층의 장비가 하위 계층의 장비 역할을 포괄해서 수행하기도 함
  • 네트워크 문제 진단과 해결이 용이
    • 문제의 원인을 계층별로 진단하기 수월하여 발생 지점 추측 가능

OSI 모델

• 국제 표준화 기구(ISO)에서 만든 네트워크 참조 모델
  1. 물리 계층
  • 1과 0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는 계층
  • 통신 매체에 맞는 신호로 운반되도록 비트 데이터의 변환이 이루어짐
    • 통신 매체에 따라 전기, 빛, 전파 등의 신호로 운반
  • 통신 매체를 통한 송수신이 이루어짐
    1. 데이터 링크 계층
  • 네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고받기 위한 계층
    • 물리 계층을 통해 주고 받는 정보에 오류가 없는지 확인
    • MAV 주소로 네트워크 내 송수신지 특정
      1. 네트워크 계층
  • 메시지를 수신지까지 전달하는 계층
    • IP 주소를 통해 수신지 호스트와 네트워크를 식별
    • 수신지에 도달하기 위한 최적의 경로 결정
      1. 전송 계층
  • 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층
  • 패킷의 흐름 제어
  • 전송 오류 점검
  • 포트를 통해 실행 중인 응용프로그램 식별
    1. 세션 계층
  • 세션을 관리하기 위해 존재하는 계층
  • 연결 상태를 생성 또는 유지
  • 종료되었을 때 종료 시킴
    1. 표현 계층 1. 사람이 이해할 수 있는 언어 ↔ 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어 2. 압축, 암호화
    2. 응용 계층 1. 사용자가 이용할 응용프로그램에 다양한 네ㅌ워크 서비스 제공

TCP/IP 모델(=TCP/IP 4계층, 인터넷 프로토콜 스위트 TCP/IP 프로토콜 스택)

• OSI 모델은 네트워크를 이론적으로 기술
• TCP/IP 모델은 구현에 중점을 둔 네트워크 참조 모델
  1. 네트워크 액세스 계층(=링크 계층, 네트워크 인터페이스 계층)
  1. OSI 모델의 데이터 링크 계층과 유사
     1. 인터넷 계층
  2. OSI 모델의 네트워크 계층과 유사
     1. 전송 계층
  3. OSI 모델의 전송 계층과 유사
     1. 응용 계층
  4. OSI 모델의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층을 합친 것과 유사

캡슐화와 역캡슐화

캡슐화

• 송신 과정에서 헤더 및 트레일러를 추가해 나가는 과정

역캡슐화

• 수신 과정에서 캡슐화 과정에서 붙였던 헤더 및 트레일러를 각 계층에서 확인한 뒤 제거하는 과정

PDU

• 각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위
• 응용 계층, 표현 계층, 세션 계층
  • 데이터 OR 메시지
• 전송 계층
  • TCP → 세그먼트
  • UDP → 데이터그램
• 네트워크 계층
  • 패킷 OR IP 데이터그램
• 데이터링크 계층
  • 프레임
• 물리 계층
  • 비트 OR 심볼