네트워크 기초 개념 정리

네트워크

- 랜(LAN)이나 모뎀 따위의 통신 설비를 갖춘 컴퓨터를 이용하여 서로 연결시켜 주는 조직이나 체계

 

LAN

- 기업이나 조직 등 비교적 좁은 범위를 연결하는 네트워크

- LAN 케이블을 이용해 데이터를 전송하는 유선 LAN과 전파를 이용하여 데이터를 전송하는 무선 LAN으로 구분

- 장치를 연결하는 형식(topology)에 따라 링형, 버스형, 스타형 등으로 구분

 

링형

- 장치들이 원형 체인 방식으로 연결되어 있으며, 데이터 전송을 위해 토큰(token)을 사용

- 토큰을 획득해야 데이터를 전송할 수 있음

 

 

버스형

- 하나의 통신 회선에 장치들을 연결

- 데이터를 목적지 주소와 함께 버스에 연결된 모든 장치들에게 전송, 데이터를 받은 장치들이 목적지 주소를 확인하여 자신에게 보내진 데이터이면 받아들임

 

스타형

- 모든 장치들이 중앙에 위치한 한 장치에 연결

- 데이터의 전달은 항상 중앙 장치를 통해 이루어짐

- 가장 많이 사용되는 방식

 

 

 

네트워크 작동 원리

- 네트워크는 OSI 참조 모델을 바탕으로 작동

- OSI 참조 모델: 국제표준화기구(ISO)가 컴퓨터 통신 기능을 계층 구조로 분류해 정리한 모델

 

네트워크 연결 과정

- 3 way handshaking: TCP 통신을 이용해 데이터를 전송하기 위해 네트워크 연결을 설정하는 과정. TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신을 하는 응용 프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저 정확한 전송 보장을 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립함.

3-way handshaking

Client > Server: SYN

Server > Client: SYN ACK

Client > Server: ACK

* SYN: synchronize sequence numbers, ACK: acknowledgment

- 4 way handshaking: TCP 연결을 해제하는 과정

4-way handshaking

Client > Server: FIN

Server > Client: ACK FIN

Client > Server: ACK

 

OSI 7 계층

- 제1계층(물리 계층): 네트워크 케이블의 재질이나 커넥터의 형식, 핀의 나열 방법 등 물리적인 요소를 규정

- 제2계층(데이터 링크 계층): 직접 연결된 기기 사이에 데이터 링크를 확립하는 방법 규정

- 제3계층(네트워크 계층): 동일 또는 다른 네트워크 기기와 연결하기 위한 주소와 경로의 선택 방법 규정

- 제4계층(전송 계층): 데이터를 통신할 상대에게 확실하게 전달하는 방법 규정

- 제5계층(세션 계층): 데이터를 흘려보내는 논리적인 통신로의 확립과 연결 해제에 대해 규정

- 제6계층(표현 계층): 애플리케이션 데이터를 통신에 적합한 형태로 변환하는 방법 규정

- 제7계층(응용 계층): 애플리케이션 별로 서비스를 제공하는 방법 규정

OSI 참조 모델	프로토콜
응용 계층 (7)	애플리케이션 프로토콜
표현 계층 (6)	애플리케이션 프로토콜
세션 계층 (5)	애플리케이션 프로토콜
전송 계층 (4)	TCP/UDP
네트워크 계층 (3)	IP/ICMP/ARP
데이터 링크 계층 (2)	이더넷
물리 계층 (1)	이더넷

 

프로토콜

- 네트워크 통신을 위한 규약

- 네트워크 통신에서 OSI 참조 모델의 계층을 넘어설 때마다 데이터의 캡슐화와 캡슐 해제화의 역할을 함

 

이더넷

- 미국의 DEC, Intel, Xerox사가 공동 개발한 LAN의 일종

- OSI 물리계층과 데이터 링크 계층의 기술 규격

- MAC 주소를 사용하여 컴퓨터를 식별함

 

IP(Internet Protocol)

- 전송 계층으로부터 받은 데이터(세그먼트)에 IP 헤더를 붙여 패킷으로 만드는 역할

- IP 헤더: 필드 값(버전, 헤더 길이, 프로토콜 등), 출발지 IP 주소, 도착지 IP 주소 등을 포함

- 32비트 IP 주소를 사용하여 컴퓨터를 식별함

- 8비트마다 점(.)으로 구분하고 10진수로 표기

 

라우팅

- 라우터가 네트워크에서 패킷을 목적지까지 보내는 경로 중 최적의 경로를 선택하는 과정

- 라우터: 각 독립된 네트워크를 연결할 때 네트워크 계층에서 사용하는 네트워크 기기

- 라우터는 라우팅 테이블을 이용해 패킷을 전송함

- 라우팅 테이블은 목적지 네트워크와 목적지 네트워크로 가기 위해 보내야 할 곳의 IP 주소(next hop)로 구성

- 라우터는 패킷을 받으면 해당 패킷의 목적지 IP 주소와 라우팅 테이블의 목적지 네트워크를 대조해 해당 IP 주소가 존재하면 패킷을 전송하고 그렇지 않으면 폐기함

- 정적 라우팅: 수동으로 라우팅 테이블을 만드는 방법. 목적지 네트워크와 넥스트 홉을 하나하나 설정. 관리가 쉬워 소규모 네트워크에서 주로 사용

- 동적 라우팅: 인접하는 라우터들이 라우팅 정보를 서로 교환하여 라우팅 테이블을 자동으로 만드는 방법. 네트워크 환경의 변화에 대응 가능하여 대규모 네트워크 환경에서 주로 사용

 

TCP/UDP

- TCP(Transmission Control Protocol): 전송 제어 프로토콜. IP와 함께 TCP/IP로 불림. 전송 계층에서 사용됨. 데이터를 송신할 때마다 확인하는 절차가 있어 통신의 신뢰성이 높음. 따라서 웹이나 메일, 파일 공유 등 데이터가 누락되지 않는 것이 중요한 서비스에 주로 사용

- UDP(User Datagram Protocol): 데이터를 보내는 쪽에서 일방적으로 데이터를 전달하는 통신 프로토콜. 수신에 대한 책임을 지지 않음. 안정성은 떨어지지만 속도가 빨라 DNS, VolP 등에 사용