[네트워크] 네트워크의 큰 그림

네트워크: 노드와 간선으로 이루어진 그래프의 형태를 띈다.

네트워크 기기: 노드

네트워크 기기 간 정보를 주고받는 유무선 통신 메체: 간선

 

네트워크 토폴로지: 네트워크 상에서 노드와 노드 사이의 연결 구조

호스트: 네트워크의 가장자리에 위치하면서 네트워크를 통해 주고받는 정보를 최초로 송신하고 최종 수신하는 노드

 

LAN/WAN

LAN (Local Area Network)

근거리 네트워크

가정이나 기업에서 비교적 가까운 거리를 연결하는 한정된 공간에서의 네트워크

WAN (Wide Area Network)

원거리 네트워크

WAN을 통해 LAN 간 통신이 이루어짐

인터넷을 가능하게 하는 네트워크

ISP(Internet Service Provider)라는 인터넷 서비스 업체가 구축하고 관리

---

패킷 교환 네트워크

패킷(packet): 네트워크를 통해 송수신되는 데이터 단위

패킷 교환 네트워크: 패킷 단위로 주고받는 정보를 쪼개서 송수신하고 수신지에서 재조립하며 패킷을 주고 받는 네트워크

페이로드(payload): 패킷에서 송수신하고자 하는 데이터

헤더(header): 패킷에 추가되는 부가 정보

트레일러(trailer): 패킷에 추가되는 부가 정보

하나의 패킷은 페이로드와 헤더로 구성되어 있으며, 가끔 트레일러가 포함

주소의 개념과 전송 방식

주소(address): 패킷의 헤더에 명시되는 정보. IP주소, MAC주소 등이 있음

유니캐스트(unicast): 송신지와 수신지가 일대일로 메시지를 주고받는 전송 방식

브로드캐스트(broadcast): 네트워크상의 모든 호스트에게 메시지를 전송하는 전송 방식

브로드캐스트 도메인(broadcast domain): 브로드캐스트가 전송되는 범위

호스트가 같은 브로드캐스트 도메인에 속해 있는 경우는 같은 LAN에 속해 있다고 간주함.

 

멀티캐스트(multicast): 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트에게만 전송

애니캐스트(anycast): 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트 중 가장 가까운 호스트에게 전송

---

프로토콜 (protocol)

네트워크에서 통신을 주고받는 노드 간의 합의된 규칙이나 방법

IP: 네트워크 간의 주소 지정하는 프로토콜

ARP: IP 주소와 MAC 주소를 대응시키는 프로토콜

HTTPS: 보안상 안전

TCP: UDP에 의해 신뢰성이 높다

네트워크 참조 모델 (network reference model)

통신이 이루어지는 단계를 계층적으로 표현한 것

송신하는 쪽: 상위 계층에서 하위 계층으로 정보를 보냄

수신하는 쪽: 하위 계층에서 상위 계층으로 정보를 받음

 

OSI 모델

통신 단계를 7개의 계층으로 나눔

1. 물리 계층 (Physical Layer)

비트 신호를 주고 받는 계층

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

같은 LAN에 속한 호스트끼리 올바르게 정보를 주고받기 위한 계층

같은 네트워크에 속한 호스트를 식별할 수 있는 주소(MAC 주소) 사용

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

네트워크 간 통신을 가능하게 하는 계층

다른 네트워크와 통신을 주고받기 위해 필요한 계층

호스트를 식별할 수 있는 주소(IP 주소) 필요

4. 전송 계층 (Transport Layer)

신뢰성 있는 전송을 가능하게 하는 계층

포트(port)라는 정보를 통해 특정 응용 프로그램과 연결 다리 역할 수행

대표적인 프로토콜: TCP, UDP

5. 세션 계층 (Session Layer)

응용 프로그램 간의 연결 상태인 세션(session)을 관리하기 위한 계층

응용 프로그램 간의 연결 상태를 유지하거나 새롭게 생성하고, 필요하다면 연결을 끊는 역할

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

인코딩, 압축, 암호화같은 작업 수행

7. 응용 계층 (Application Layer)

대표적인 프로토콜: HTTP, HTTPS, DNS

 

TCP/IP 모델

OSI 모델: 주로 네트워크의 이론적 기술을 목적으로 사용

TCP/IP 모델: 구현과 프로토콜에 중점을 둔 네트워크 참조 모델

1. 네트워크 액세스 계층 (Network Access Layer)

링크 계층, 네트워크 인터페이스 계층이라고도 부름

OSI 모델의 데이터 링크 계층과 유사

2. 인터넷 계층 (Internet Layer)

OSI 모델의 네트워크 계층과 유사

3. 전송 계층(Transport Layer)

OSI 모델의 전송 계층과 유사

4. 응용 계층 (Application Layer)

OSI 모델의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층을 합친 것과 유사

---

캡슐화와 역캡슐화

캡슐화: 송신과정에서 이루어짐, 송신과정에서 헤더, 트레일러를 추가해나가는 과정

역캡슐화: 수신과정에서 이루어짐, 캡슐화 과정에서 붙인 헤더, 트레일러를 각 계층에서 확인한 뒤 제거하는 과정

• 패킷을 송신하는 쪽은 상위 계층에서 하위 계층으로 정보를 보내고, 패킷을 수신하는 쪽에서는 하위 계층에서 상위 계층으로 정보를 받아들임
• 네트워크 계층 구조를 이용하면 프로토콜을 계층별로 구성할 수 있다
• 하나의 패킷은 헤더와 페이로드(때로 트레일러 포함)를 포함하며, 프로토콜의 목적과 특징에 따라 헤더의 내용은 달라질 수 있다.

계층	패킷 이름
물리 계층	심볼, 비트
데이터 링크 계층	프레임
네트워크 계층	패킷, 데이터그램
전송 계층	TCP 기반: 세그먼트 UDP 기반: 데이터그램
그 이상의 계층	데이터, 메시지