Network 요약

인터넷

인터넷과 웹은 서로 다른 개념이다. 인터넷이 다양한 웹을 아우르는 상위개념이라 볼 수 있는데, (인터넷이 도로이면 웹은 건물이다) 웹은 전자 메일과 같이 인터넷 상에서 동작하는 하나의 서비스이고 인터넷은 컴퓨터로 연결하여 통신 프로토콜을 이용해 정보를 주고받는 컴퓨터 네트워크이다. 인터넷이 작동하는 방식은 두 대의 컴퓨터 Web Browser / Web Server 사이에서 서로 정보를 주고받는 것이다

 

WiFi로 연결된 경우 MAC 주소를 사용하여 찾아가고, 이더넷을 사용하는 경우 주소를 사용하듯 네트워크 상에는 다양한 주소가 사용될 수 있다. 이와 같이 다양한 네트워크에서 다양한 주소를 활용하므로 통합된 하나의 주소를 사용하려고 만든 것이 IP 주소이다

 

 

 

서버 / 클라이언트

정보를 제공해주는 쪽을 서버라고 하며, 정보를 받아 해석하여 사용하는 쪽을 클라이언트라고 한다

 

 

 

컴퓨터 네트워크

Net과 Work가 합성되어 만들어진 말로, 컴퓨터들이 통신 기술 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 이용 형태를 의미

 

 

 

LAN / WAN

LAN은 Local Area Network의 약자로 사용자가 포함된 지역 네트워크를 의미한다. 주로 이더넷 프로토콜을 사용하며, 스위치를 통해 연결된 좁은 범위의 네트워크를 말한다

WAN은 Wide Area Network의 약자로 LAN과 LAN 사이를 연결하는 광범위한 네트워크를 의미한다

 

 

 

회선 교환 방식 / 패킷 교환 방식

회선 교환 방식은 송신자와 수신자가 결정되며 그 사이의 여러 통신회선 중에서 적당한 경로를 설정하여 통신하는 방식이다. 이렇게 설정된 경로를 회선이라 하며, 회선이 설정되면 그 정해진 경로인 회선을 통해서만 데이터를 통신한다. 이 때 통신중인 이 회선은 독점적으로 사용된다

 

패킷교환 방식은 회선교환과 달리 송신자와 수신자 사이에 고정된 경로가 미리 설정되지 않는다 전송과 수신은 네트워크에서 사용하는 전송의 기본 단위인 패킷 단위로 이루어지며, 패킷 내에는 일정한 크기를 가지며 전송하는 데이터와 목적지의 주소, 패킷의 순서, 제어정보 등이 담겨있다.

 

 

 

프로토콜

복수의 컴퓨터 사이나 중앙 컴퓨터와 단말기 사이에서 데이터 통신을 원활하게 하기 위해 필요한 통신 규약으로, 서로 다른 장비간에 통신을 하기 위해서 사용하는 공용 언어라고 보면 된다

대표적인 프로토콜로 HTTP, ARP, ICMP, SNMP, SMTP, POP, FTP, TFTP, DHCP 등이 사용되고 있으며, 세부적으로 세분화와 재합성, 캡슐화, 연결제어, 오류제어, 흐름제어, 주소 설정, 다중화, 전송 서비스 등의 방법이 설정된다

 

 

 

OSI 7 계층 & TCP / IP

OSI 7계층

계층 1 프로토콜인 물리계층부터 시작해서 데이터링크, 네트워크, 전송, 세션, 표현, 응용 계층으로 이루어진 것을 OSI 7계층이라고 하며, 이는 다른 네트워크와 연결하기 위해 오픈된 구조로 통신이 이뤄지는 데 필요한 기능들을 7계층으로 분류한 표준을 의미한다

 

1계층 물리계층은 물리적 매체를 통해 기계어로 전송하는 기능으로, 케이블과 신호 방식 및 물리적 흐름에 대한 전기적 표준을 정의한다

 

2계층 데이터 링크계층은 물리적인 네트워크 장비를 1:1 MAC 주소를 통해 프레임을 전달하는 역할을 수행한다

 

3계층 네트워크 계층은 노드와 노드를 연결해서 네트워크를 구성하기 위한 프로토콜이 정의되어 있어 각 패킷이 발신지에서 목적지까지 효과적으로 전달하는 역할을 한다

 

4계층 전송 계층으로, 패킷 생성 및 오류 관리를 수행한다. 4계층에 해당하는 대표적인 프로토콜은 TCP, UDP가 있다

 

5계층 세션 계층에서는 통신 세션을 관리하는 계층으로 사용자 간 연결 유지를 확인&관리 하는 기능을 수행한다

 

6계층 표현은 운영체계의 한 부분으로 데이터 포맷, 암호화, 인코딩 등을 담당한다

 

7계층 응용 소프트웨어들이 사용하는 계층으로, 개발자가 이 계층 서비스를 이용해 프로그램을 개발한다.

 

TCP/IP

TCP/IP는 컴퓨터 사이의 통신 표준 및 네트워크의 라우팅 및 상호연결에 대한 자세한 규칙을 지정하는 프로토콜 스위트이다. 이는 TCP를 기반으로 한 많은 수의 애플리케이션 프로토콜들이 IP 위에서 동작하기 때문에, 묶어서 TCP/IP로 부르기도 하며, 패킷 통신 방식의 인터넷 프로토콜인 IP와 전송 조절 프로토콜인 TCP로 이루어져 있다. IP는 패킷 전달 여부를 보증하지 않고, 패킷을 보낸 순서와 받는 순서가 다를 수 있다. 하지만 TCP는 IP 위에서 동작하는 프로토콜로, 데이터의 전달을 보증하고 보낸 순서대로 받게 하여 신뢰성을 보장한다

 

 

 

TCP / UDP

전송계층은 송신자와 수진자를 연결하는 통신서비스를 제공하는 계층으로 데이터의 전달을 담당하는데 이때 데이터를 보내기 위해 사용하는 프로토콜이 바로 TCP와 UDP이다

TCP(Transmission Control Protocol)

전송을 제어하는 것으로, 일반적으로 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜이다. 연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공하며, 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고 흐름 제어 및 혼잡을 제어한다. 뿐만 아니라 IP가 제공하지 못하는 신뢰성을 보장하나, UDP보다 느린 것이 특징이다. 그렇기에 TCP는 연속성보다 신뢰성있는 전송이 중요할 때 주로 사용한다

 

UDP(Use Datagram Protocol)

데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜이다. UDP는 비연결형 서비스이기 때문에, 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다. 서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷에 순서를 부여하여 재조립을 하거나 흐름 제어 또는 혼잡 제어와 같은 기능도 처리하지 않기에 TCP보다 속도가 빠르며 네트워크 부하가 적다는 장점이 있다. 하지만 신뢰성있는 데이터의 전송을 보장하지 못하기에 연속성이 중요한 서비스에 자주 사용된다

 

Home Server

IPv4에서 만들어 놓은 IP 주소가 부족해짐에 따라 새롭게 등장한 IPv6을 사용하며 등장한 것이 Home Server이EK

 

 

 

Route(공유기)

인터넷은 서로 정보를 주고 받아야 하기 때문에 각자 IP 주소를 갖고 있어야 한다

공유기는 하나의 WAN 네트워크를 가져와서 일정 범위 내의 인터넷 기기를 LAN으로 연결시켜 인터넷을 사용할 수 있게 해주는 역할을 한다. 이 때, 공용 아이피는 WAN의 주소이고 라우터의 LAN 아이피(gateway address)와 공유기에 연결된 사설 IP가 각각 다르게 정해진다

- 네트워크와 네트워크를 연결 시켜준다

- IP 주소를 주로 사용하며 특정 네트워크와 무관한 인터넷 주소(논리주소)를 사용한다. 스위치와 달리 인터넷 통신이 가능하

 

Switch(스위치)

- 같은 네트워크 상에서의 통신할 때 사용되므로, IP 주소는 필요가 없고 MAC 주소만 있으면 된다(관리를 위해 스위치에도 IP주소를 할당하여 사용할 수 있지만, 기본적으로 IP주소가 없다고 보면 된다)

- 같은 네트워크 내의 매체들을 연결 시켜준다

- 매체간 통신은 MAC 주소, 전화 번호 등 물리적 주소를 주로 이용하여 송수신 정보(프레임)을 교환한다

 

*스위치와 라우터의 차이점

스위치는 같은 네트워크 안에서 통신할 수 있게하는 반면, 라우터는 다른 네트워크(해외 등)와도 통신할 수 있게 한다 때문에 라우터의 경우 다양한 프로토콜을 사용한

 

본인 PC의 IP 주소

- 192.168.123.56

 

본인 PC가 연결된 라우터의 IP 주소(게이트웨이주소)

192.168.123.1

 

본인의 PC의 MAC 주소

- 80-32-53-DA-70-50

 

본인의 PC가 연결된 라우터의 MAC 주소

88-36-6c-20-6d-14

 

PC가 IP 주소와 MAC 주소를 2개 모두 사용하는 이유

- Public IP로 들어온 다음 같은 네트워크 내 목적지를 알기위해

 

# ipconfig /all

 

 

# arp -a : 본인의 PC가 연결된 라우터의 MAC 주소 확인

 

NAT(Network Address Translation)

NAT는 공유기에 연결된 장치들이 인터넷을 통해 공유기 밖의 정보에 접속할 수 있도록 하는 기능이다. private IP address를 public IP address로 바꿔 요청을 보내고 받은 후, 원래 요청을 보냈던 private IP address로 답을 보내준다

 

 

 

Port & Port forwarding

포트는 클라이언트가 컴퓨터에 접속할 때 어떤 서버와 접속하려고 하는지는 구분하기 위해 사용하는 논리적인 접속장소로 컴퓨터 내에 여러 개 존재한다. 이로써 하나의 컴퓨터가 여러 인터넷 서비스를 제공할 수 있게 된다. (이 때 라우터가 WAN의 public IP로 들어오는 요청을 받아 포트번호를 식별한 후, 그에 맞는 private IP로 연결시켜주는 역할을 한다)

 

Port forwading은 공유기 외부에서 공유기 내부의 컴퓨터에 접속하기 위해서 공유기의 몇번 포트에 접속한 정보를 공유기 내의 어떤 아이피의 몇번 포트로 연결해줄 것인지를 공유기에게 알려주는 것을 말한다

 

 

 

Dynamic IP & Static IP

IP 주소는 부족한 자원이기 때문에 ISP에서는 필요할 때마다 IP주소를 유동적으로 부여한다
IP가 필요할 때마다 다른 IP를 사용하기때문에 서버와의 통신이 이루어질 때마다 서로의 IP를 확인하여 작업해야하는 번거로움이 발생한다. 만약 이게 싫어서 static IP를 쓰고자 한다면, ISP에 일정 비용을 지불하고 독점적으로 사용할 수 있다

 

 

 

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP는 네트워크에 접속한 장치의 ip, subnet mask, gateway address, DNS와 같은 정보를 자동으로 설정해주는 기술이다. 라우터에는 DHCP 서버 프로그램이 자동으로 설치되어 있고, 인터넷을 사용하는 개인 기기에도 DHCP 클라이언트가 있어 자동으로 정보가 세팅된다. 각 클라이언트에는 고유한 식별자(MAC / physical address 등)을 갖고 있어 필요할 때마다 라우터에 정보를 요청하여 ip주소 등을 받아 그때그때 사용할 수 있다.