1. 네트워크란?
- 유선 및 무선 등의 통신 매체를 통해 연결 된 노드(포인트 라고도 부른다)들의 집합
1) 노드와 주소
노드
- 주소를 가지고 있는 시스템, 엔티티
주소
- 각각의 시스템을 구분하는 구분자
3) 순차포트와 병렬포트의 차이점
- 순차포트 : 순차적으로 데이터를 전송
- 병렬포트 : 모든데이터를 한꺼번에 전송하는 시스템
정리 : 위와같은 포트 또는 USB케이블, 랜포트를 통해서 통신을 제공하는것이 오늘날 유선 네트워크의 기본이 됨
2. 네트워크 장치들의 구분
1) 네트워크의 확장
- 네트워크의 연결되는 장치(PC와 같은 장비)들이 많아지는것을 의미한다.
- 그러나 매체만으로는 네트워크 확장에 어려움이 있다.
- 이를 위한 네트워크 장비, 즉 확장을 쉽게하기 위한 허브(Hub)라는 장비가 등장함
2) 네트워크 장비(Network Device)
- 네트워크에서 접속이 되는 장비가 많아지는것을 트래픽(Traffic)이라고 한다
- 트래픽이 많아질 경우 네트워크는 혼잡해 진다.
- 데이터 전송이 원할해지지 않음
- 이를 원할한 해결을 위한것이 네트워크 장비
- 네트워크 장비의 주요 구성요소로는 서버, 클라이언트, 메세지, 매체, 통신프로토콜이 있다.
3) 네트워크 장비 구분
- 서비스를 제공하는 장치 : 서버
- 서비스를 제공받는 장치 : 클라이언트
- 두 사이를 오가는 신호 또는 데이터 등 : 메세지
- 둘을 이어주는 선 : 매체
- 이 둘사이에 데이터 전송을 위한 규칙 또는 규약 : 프로토콜
4) 네트워크 구성요소
- 전송단말기 : 서버, 클라이언트
- 전송매체 : 2가지로 구분됨
- 유선매체 : UTP케이블, 광케이블
- 무선매체 : WiFi(IEEE 802.11)
- 프로토콜 : 눈에보이지 않는 규칙, TCP/IP
- 전송장비 : 신호증폭, 사용자 주소기반 정보전달 기능
5) 네트워크의 분류
- 크게 3가지의 방식으로 분류를 진행한다.
- 범위에 따른 분류
- 기술별 분류
- 전송방식에 따른 분류
5 - 1) 범위에 따른 분류
- 네트워크의 규모또는 범위에 따른 분류로써 LAN, WAN, MAN 3가지로 구분한다.
① LAN (Local Area Network)
- 라우터 내부에서 구축 된 네트워크
- 100M 범위내에 오류없이 데이터를 전송할 수 있는 네트워크
- 100M인 이유는 UTP케이블로 전송할 수 있는 최대 범위가 100M였으나 무선인터넷의 등장으로 거리에 따른 분류가 의미가 없어짐
- 따라서 LAN, WAN, MAN을 구분하는 방법으로써 "소유주"가 누구인지로 구분하기도 한다.
- 개인이나 기업이 소유하는 네트워크
- 홈랜, 엔터프라이즈 랜(건물과 건물을 연결하는 네트워크
② WAN (Wide Area Network)
- 지역단위로 묶은 네트워크 로 정의 했었다.
- 현재는 LAN의 범위도 넓어졌고 구분이 애매해졌기때문에 SP의 소유 및 관리하에 있는 망을 WAN이라 부른다.
- 여기서 SP란?
- Service Provider의 약자로써 통신회선사업자를 의미한다.
- 미리 전국에 망을 구축하고 이 망을 다른 기업, 개인에게 판매하는 회사들을 말한다.
- 대표적인 예시로 KT, SKT, U+ 들이 있다.
③ MAN (Metropolitan Area Network)
- LAN과 WAN사이 범위의 네트워크로써, LAN보다 큰 지역을 지원하는 영역이다.
- 사용하는 SW와 HW는 LAN과 비슷하지만 연결규모가 크다.
5 - 2 ) 기술별에 따른 분류
- 이더넷
- 전세계 기본으로 유선으로 구축하는 네트워크
- WiFi : IEEE 802.11 규격으로써의 무선이더넷을 위한 통신규격
- 토큰링
- 공항 및 군부대에서 사용하는 보안에 중점을 맞춘 네트워크
5 - 3 ) 전송방식에 따른 분류
- Unicast 전송 : 시스템을 구분해서 특정 시스템에게서 전송하는 주소
- Multicast 전송 : 그룹주소를 이용하여 그룹내 사람들에게 전송하는 주소
- Broadcast 전송 : 연결된 모든 이에게 주는 주소
- 목적지 주소에 따라 데이터의 종류를 분류하는 기준이 됨
- 어떤 방식으로 전송하는지에 따라 네트워크에 미치는 영향이 달라짐
① Unicast의 전송과정
A -> B 로 데이터를 전송하기 위한 과정을 예를 들어 보여준다.
- A는 데이터를 비트와 시켜서 네트워크에 전기신호로 전송한다.
- 전기신호 특성상 A와 같은 네트워크에 연결된 B, C, D에게 전송이 된다.
- 여기서 C, D는 랜카드는 Unicast 주소를 보고 자신에게 온 데이터가 아니라고 판단하여 데이터를 폐기함
- B는 자신에게 온 데이터임을 판단하고 데이터를 수신한다.
- Unicast의 특징
- 시스템의 부하를 덜받는다.
- 네트워크의 부하가 증가한다 -> 트래픽의 증가
② BroadCast 전송과정
A -> B, C, D에게 전송하는 과정을 예시로 든다
- 데이터가 전기케이블에 따라 들어온다.
- 브로드캐스트는 받는이가 모두로 되어있기때문에 B, C, D가 수신한다.
- 만약에 필요없는 정보일 경우 메모리 적재후 폐기한다.
- Broadcast의 특징
- 시스템의 부하가 증가한다.
- 네트워크의 부하가 감소한다.
③ Multicast 전송과정
A에서 그룹 G에 해당된 B, C 에게 데이터를 전송하는 과정이다.
- 사전에 그룹을 지정한다.
- 브로드캐스트 방식으로 데이터 전송을 진행한다.
- 작성된 주소에는 랜카드가 미리 지정한 그룹대상자에게 전송이 된다
- 그룹에 들어가 있는 B,C는 데이터를 수신하고, 해당되지 않는 D는 데이터를 폐끼한다
- Multicast의 특징
- Broadcast의 종류중 하나로 부르기도 한다.
- 시스템의 부하도 줄이고, 네트워크의 부하도 줄이는것이 가능하다.
- 그러나 내부망에서만 사용이 가능하다는 한계가 있다.
총 정리 : 각각의 전송방식에 따라 많은 장단점이 존재하나, 현재는 Broadcast를 기반으로 한 Unicast전송을 한다. 이에따라서 시스템이 많아지면 많아질수록 트래픽은 점점 증가하는 추세를 보여주고 있다.
6) MAC 주소
- LAN 카드에서 구분하는 주소중에 하나
- 네트워크에 연결된 기기들을 구분할 때 사용한다.
3. Network Topology
- 데이터가 전송되는 경로들을 표시하는것을 토폴로지라고 부른다.
- 네트워크가 연결된 모양, 네트워크 장비에 따라 구분짓는다.
- 크게 3가지로 버스형, 링형, 성(star)형으로 구분된다.
1) 버스형(Bus Topology)
- 중앙의 선을 이용하여 데이터가 전송되는 구조를 말한다.
- 그러나 한 회선에서 여러 데이터가 동시에 전송이 될 시 데이터가 깨질 수 있다.
2) 성형(Star Topology)
- 하나의 허브로 여러 PC가 통신을 할 수 있게 하는 구조이다.
- 현재 네트워크 구조에서 유일하게 사용한다.
2 - 1 ) Tiered Star Toplogy
- 단말 스위치를 이용해서 여러컴퓨터를 이어주는 성형구조 기반 네트워크
- 단말 스위치를 위에 있는 백본과 연결하고 다른 단말스위치로 연결하는구조
- 이로인해 확장이 용이하다.
3) 링형(Ring Topology)
- 서로간의 PC를 고리형태로 연결한 형태의 구조
- 중간 PC에서 문제가 생길경우 통신이 끊길 가능성이 있음
- 해당 문제를 해결하기 위한 MAU(Multi Access Unit)이라는 링형의 허브가 등장함
4. OSI 7계층
1) 개요
- 7개의 계층으로 구분이 되어 있는 구조이다.
- 컴퓨터의 통신이 이루어지는 표준프로토콜이나
- 현재는 잘 안쓰인다.
2) 계층의 분류
- 물리 계층 : 물리적인 연결 담당
- 데이터링크 계층 : 논리적 연결 담당
- 네트워크 계층 : 네트워크간 연결 담당
- 전송 계층 : 양 단간 연결 담당
- 세션 계층 : 양 단간 서비스 담당
- 표현 계층 : 데이터 형태 결정
- 응용 계층 : 사용자 인터페이스
[1] 물리 계층 - Physical
- 서로 물리적인 연결이 되어 있는 계층
- 연결 구간의 전기적, 기계적 특징과 순서에 정의, 활성, 비활성, 관리를 위한 기능적 특징이 있다.
[2] 데이터링크 계층 - DataLink
- 전송을 위한 데이터의 형식 결정.
- 매체 접근방식의 규정은 CSMA/CD를 통해 지정된다.
- CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect)
- Carrier Sense : 어느쪽에서 데이터를 전송하려는지 감지
- Multiple Access : 순서없이 필요한 사람 먼저 주기
- Collision Detect : 데이터 충돌감시, 충돌상황발생시 신호 전송
- 충돌 감지 시 전송을 중지
- 우선순위에 따른 데이터 재전송
- 프로세스에게 임의의 재전송 시간 부여
- 지속적인 충돌 발생시 전송취소
- 데이터를 에러없이 잘 접근할 수 있는지에 대해 방법을 제시하는것
- CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect)
- MAC주소
- 물리적이면서 평면적인 특징을 가졌다.
- 물리적 : 제품이 나올때 처음부터 지정이 되어서 나온다.
- 평면적 : 하나의 네트워크 내에서만 사용 가능한 주소.
- 평면적이다의 개념예시
- 내 자동차번호는 3237이다. 카페에 자동차를 주차했는데 카페 직원이 "3237 차주분 계신가요!" 라고 했을때, 물리적인 내이름이 아님에도 내가 대답할 수 있는 것
- 평면적이다의 개념예시
- 물리적이면서 평면적인 특징을 가졌다.
- 주소 제공
[3] 네트워크 계층 - Network
- 호스트간의 경로 선택과 연결성을 제공하는 계층
- Local 네트워크와 Remote 네트워크간의 연결을 담당함
- Local/Remote 네트워크의 구분
- Local : "내"가 쓰고 있는 PC
- Remote : 내가 "안 쓰고" 있는 PC
- 이때 구분 주체가 "나" 여야한다.
- Local/Remote 네트워크의 구분
- 경로선택 기능인 라우팅 제공
- 최적의 경로 선택
- 다른 네트워크에 있는 상대방을 빠르게 찾기 위한 구조
- 주소기능 제공
- 주소는 논리적이며 계층적인 특징을 가짐
- IP주소 제공
[4] 전송계층 - Transport
- 양단간 연결(End - to - End Conncection)지원
- 송신지부터, 수신지까지 직접 전달되는 방식
- 서비스 구분 목적
- 포트넘버 시스템
- IP주소와 포트주소를 결합한것을 소켓이라고 부름
- 주로쓰는 포트주소
- [1 ~ 1023] - Well Known 포트
- 서버가 주로 이 범위대의 포트를 사용한다.
- [1024 ~ 49151] - 등록(Registered) 포트
- HTTP : 80
- HTTPS : 83
- FTP : 21
- SMTP : 25
- DNS : 35
- 위에 5가지들이 대표적으로 사용하는 포트들이다
- [49152 ~ 65535] - 동적할당(Dynamic Allocation) 포트
- 웹브라우저가 웹에 접속할때 할당받는 포트이다.
- 주로 다른포트를 부여받고 접속을 진행한다
- 물리적인 연결이 아닌, 네트워크 상 논리적으로 연결된 상태의미
- Virtual Connection
- 연결이 되어 있지 않지만 끝단과 끝단사이에 데이터의 전송이 이루어지는것처럼 보임
- Virtual Connection
- [1 ~ 1023] - Well Known 포트
[5] 세션 계층 - Session
- 양단간의 서비스를 제공한다.
- 인증을 통해서 사용자간 서비스 제공을 구분하는 계층
[6] 표현 계층 - Presentation
- 데이터의 형식을 결정하는 계층이다.
- 데이터의 암호화, 구문변환, 코드변환 과정을 보낸다.
- 전송할 데이터의 형태를 결정을 담당한다.
[7] 응용 계층
- 사용자 인터페이스 제공
- 송신프로토콜 결정(데이터를 주고 받는 프로토콜 결정)
- 전송할 데이터를 만들지는 못한다.
- 사용자가 필요한 데이터를 받아내는 계층
2에서 계속
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