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1. 네트워크 거시적으로 살펴보기

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Reference

앞으로 올라올 인덱싱 된 네트워크 관련 글은 ‘혼자 공부하는 네트워크’를 보고 정리한 내용

알아볼 내용

  1. 네트워크 개념
  2. 네트워크 기본 구조
  3. 네트워크 분류

네트워크란?

  • 컴퓨터 네트워크 (네트워크) : 여러 개의 장치가 그물처럼 서로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 통신망
    • 정의 : 컴퓨터 네트워크는 두 개 이상의 컴퓨터 또는 장치들이 통신 규약에 따라 연결되어 데이터를 교환하는 시스템
  • 인터넷 : 여러 네트워크를 연결한 ‘네트워크의 네트워크’
    • 정의 : 지구촌 전역에 분포된 수많은 컴퓨터 네트워크들이 통신 프로토콜(IP, TCP/IP 등)을 통해 글로벌로 연결된 거대한 네트워크 집합체

네트워크의 기본 구조 : 그래프 (노드 + 간선 + 메시지)

노드 : 정보를 주고받을 수 있는 장치
  • 호스트 (Host) : 네트워크의 가장자리에 위치한 노드로, 정보를 최초로 생성 및 송신하고, 최종적으로 수신
    • 종단 시스템 (End system)이라고도 표현
    • 서버 컴퓨터, 데스크탑, 노트북, 스마트폰, 시계, 자동차, TV… 대부분의 네트워크 기기가 가능
    • 역할에 따른 분류
      • 서버 (Server) : ‘어떠한 서비스’를 제공하는 호스트
        • 파일 서버, 웹 서버, 메일 서버…
      • 클라이언트 (Client) : 서버에서 어떠한 서비스를 요청 (request) 하고 서버의 응답 (response)을 제공받는 호스트
  • 네트워크 장비 : 호스트간 주고받을 정보가 중간에 거치는 노드
    • 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기 등…

중요

  1. 호스트와 네트워크 장비는 배타적? → X
  • 둘 다 수행할 수 있는 노드도 있고 둘 중 하나만 수행할 수 있는 노드도 존재
  1. 서버와 클라이언트는 배타적? → X
  • 마찬가지로 서버도 될 수 있고 클라이언트도 될 수 있음
간선 : 정보를 주고받을 수 있는 ‘유무선’의 통신 매체
  • 통신 매체 : 각 노드를 연결하는 간선으로 유선 매체와 무선 매체가 있음
메시지 : 통신 매체로 연결된 노드가 주고받는 정보
  • 메시지 : 웹페이지, 파일, 메일…

범위에 따른 네트워크 분류

LAN (Local Area Network)
  • 가까운 지역을 연결한 근거리 통신망
  • 가정, 기업, 학교처럼 한정된 공간에서의 네트워크
WAN (Wide Area Network)
  • 먼 지역을 연결하는 광역 통신망으로 멀리 떨어진 LAN끼리 연결될 수 있게 해줌
  • 인터넷이 대표적이고 그외의 공개되지 않은 private한 WAN을 얼마든지 구축할 수 있음
  • ISP (Internet Service Provider) : WAN을 구축하고 관리
    • 사용자에게 인터넷과 같은 WAN에 연결 가능한 회선을 임대하는 등 WAN과 관련된 다양한 서비스 제공
    • 인터넷을 사용하기 위해 ISP와 계약하여 인터넷 사용 요금 지불하는 이유
    • KT, LG유플러스, SK브로드밴드…
CAN (Campus Area Network), MAN (Metropolitan Area Network)
  • LAN < CAN < MAN < WAN
  • 더 세밀하게 분류하는 경우 사용

메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

회선 교환 (Circuit Switching) 네트워크
  • 메시지 전송로인 회선 (circuit)을 설정하고 이를 통해 메시지를 주고받는 방식
    • 회선을 설정한다 = 두 호스트가 연결되었다 = 전송로를 확보하였다
  • 우선 호스트 사이에 연결을 확보한 후 메시지를 주고 받기 때문에, 주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정
  • 회선 스위치 : 호스트 사이의 일대일 전송로를 확보하는 네트워크 장비
    • 전통적인 전화망 : 전화를 걸면 → 송신자와 수신자 사이에 연결 설정 → 연결된 전송로로 통화 가능
  • 문제점 : 회선 이용 효율 낮아짐
    • 만약 회선만 설정한 채 메세지 전송 안하면 다른 호스트간 메시지 전송에도 사용되지 못하고 낭비됨
패킷 교환 (Packet Switching) 네트워크
  • 메시지를 ‘패킷’이라는 작은 단위로 쪼개서 전송하여 회선 교환 방식 문제 해결
    • 현대 네트워크 대부분 패킷 교환 방식 사용
    • 패킷은 소포, 꾸러미라는 뜻
  • 특징
    • 메시지를 송수신하는 호스트가 하나의 전송 경로를 점유하지 않기 때문에 이용 효율 높음
    • 정해진 경로만으로 가는 것이 아니라 다양한 중간 노드 거침
  • 패킷 스위치 : 수신지까지 올바르게 도달할 수 있도록 최적의 경로 결정 및 패킷의 송수신지 식별 → (이 방법은 추후 설명)
    • 라우터, 스위치
  • 용어
    • 페이로드 (payload) : 패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터 (택배 물품)
    • 헤더 (header) : 패킷 앞에 붙는 부가 정보 내지는 제어 정보 (송장)
      • 주소 (address) : 송수신지를 특정하는 정보 → IP 주소, MAC 주소 …
    • 트레일러 (trailer) : 패킷 뒤에 붙는 부가 정보 내지는 제어 정보 (송장) ← 때때로 추가
  • 주소와 송수신지 유형에 따른 전송 방식
    • 유니캐스트 (unicast) : 가장 일반적. 하나의 수신지에 메시지 전송.
    • 브로드캐스트 (broadcast) : 자신을 제외한 네트워크상의 모든 호스트에게 전송하는 방식 ^67116e
      • 브로드캐스트 도메인 : 브로드캐스트가 전송되는 범위 = 자신을 제외한 네트워크상의 모든 호스트
    • 멀티캐스트 (multicast) : 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트에게만 전송하는 방식
    • 애니캐스트 (anycast) : 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트 중 가장 가까운 호스트에게 전송하는 방식

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