네크워크

네크워크

두개 이상의 컴퓨터 및 장치들이 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있는 시스템 또는 구조

 

네트워크 구성요소

• 호스트(Host) : 네트워크에 연결되어 데이터 통신이 가능한 장치, PC, 서버, 스마트폰 등이 포함된다. NIC(Network Interface Card, LAN 카드)를 이용하여 네트워크에 연결된다.
• 스위치(Switch) : 네트워크 장치들을 연결한다. 네트워크 트래픽을 교환하고 전달
• 라우터(Router) : 여러 개의 네트워크를 연결. 패킷을 받아 최적의 경로를 선택하여 다른 네트워크로 전달하는 역할
• 케이블 및 연결장치 : 이더넷 케이블, 광섬유 케이블, RJ-45 커넥터 등이 네트워크 장치들을 연결하는데 사용

LAN(Local Area Network)

가정, 사무실 또는 건물과 같은 제한된 지리적 영역 내의 장치를 연결하여 리소스를 공유하고 서로 통신할 수 있는 네트워크 인프라

WAN(Wide Area Network)

• 지리적으로 넓은 영역을 통과하는 네트워크를 의미, 여러 개의 LAN을 연결
• 인터넷은 전세계의 네트워크와 장치를 연결하는 WAN으로 볼 수 있음

네트워크 구성형태

• Star, Mesg, Bus, Tree, Line 등 다양한 형태가 존재
• 효율성을 위해 이를 조합한 Hybrid 형태의 네트워크를 구성
• Hub : 중앙장치

응용계층(Application Layor)

• 응용 프로그램을 위한 정보(메시지) 교환 규칙 정의
• HTTP(Hypertext Transfer Protocol) : 웹 상에서 하이퍼 텍스트 문서를 전송하기 위한 프로토콜 클라이언트와 웹서버 간의 통신에 사용
• FTP(File Transfer Protocol) : 파일 전송을 위한 프로토콜
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자 메일의 송신을 위한 프로토콜, 메일 서버 간의 이메일 전송을 담당

전송계층(Transport Layer)

• 응용 프로그램을 위한 end-to-end 통신 서비스를 제공
• 주요 프로토콜 : TCP(Transmission Control Protocol), UDP(USer Datagram Protocol)
• TCP : 신뢰성 있는, 연결 지향적인 통신 및 데이터 전송, 패킷 재정렬 및 흐름 제어를 제공. 패킷 손실이 없으므로 파일전송(FTP), 웹서비스(HTTP) 등에 사용
• UDP : 패킷에 대한 확인 응답을 제공하지 않음. 신뢰성이 TCP에 비해 낮은 반면, 오버헤드가 적어 비디오 및 음성 스트리밍에 적합

인터넷 계층(Internet Layer)

• IP(Internet Protocol)
• 데이터의 라우팅과 패킷 전송을 담당
  데이터를 패킷으로 분할하고, 목적지로의 경로를 결정하며, 패킷을 목적지까지 전송

링크 계층(Link Layer)

• 네트워크와 직접 연결되는 하드웨어적인 인터페이스를 제공
• PPP(Point to Protocol) : 두 라우터 간의 직접적인 연결을 위해 일반적으로 사용
• Ethernet(IEEE.802.3) : 유선 네트워크 프로토콜, LAN의 장치 간 데이터 전송 방식을 정의

TCP/IP 프로토콜 데이터 통신 정리

• 사용자의 명령이나 메시지는 로컬 시스템의 TCP/IP 프로토콜 스택을 통과
• 송신 호스트의 각 계층에 있는 프로토콜은 원본 데이터에 정보를 추가
• 캡슐화(Encapsulation)-(TCP protocol)
  • 응용 계층 : 데이터를 스트림 형태로 송신
  • 전송 계층 : 응용 계층에서 받은 데이터를 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 헤더를 붙임
  • 인터넷 계층 : 세그먼트를 패킷(IP 데이터그램)단위로 만들고, 헤더에 송신 호스트의 IP 주소, 데이터 길이, 시퀀스 순서 등을 포함
  • 링크 계층 : IP 데이터 그램을 프레임으로 포맷, 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 CRC(Cylic Redundany Check) 필드를 포함, 프레임 전송

네트워크 프로토콜

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)

• HTML과 같은 하이퍼미디어 문서를 전송하기 위한 응용계층 프로토콜
• 클라이언트-서버 모델을 따름

HTTP 메시지

• 서버와 클라이언트 간에 데이터가 교환되는 방식
• Request와 Response

전송계층(Transport Layer)

• 응용 프로그램을 위한 end-to-end 통신 서비스를 제공
• 주요 프로토콜 : TCP(Transmission Control Protocol), UDP(USER Datagram Protocol)

3-way handshake

• TCP는 연결 지향적인 프로토콜, 연결이 확립된 후 데이터 전송이 가능
• 연결을 확립하는 과정을 3-way handshake라 한다.

1. 클라이언트는 서버에 연결 요청(SYN)
2. 서버 응답 및 연결 수락(SYN-ACK)
3. 클라이언트 응답 및 연결완료(ACK)

IP Adress

인터넷 규약 주소는 네트워크에서 장치(HOST)

IPv4

• 주소가 32비트로 구성, 일반적으로 사용하는 IP주소
• 네트워크 ID, 호스트 ID로 구성

서브넷 마스크(Subnet Mask)

IPv6

• 주소가 128비트로 구성, IP 부족 해결, 보안 기능 추가, 패킷 크기 확장 등

Division of the IPv4 Classes

넷 마스크 크기 고정, 가용 네트워크 및 호스트의 개수 고정

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

• 서브넷 마스크를 이용하여 할당된 네트워크를 논리적으로 분리하여 사용가능
• 유연하게 서브넷을 구성할 수 있으므로 자원을 효과적으로 사용 가능