네트워크

• 객체간의 연결관계 의미
  온라인 수업도 나(객체)와 선생님(객체)가 수업이라는 매게로 연결된 것이다.

• 컴퓨터 네트워크
  컴퓨터 간의 연결 관계, 컴퓨터 간 통신(데이터 교환/코드 교환)
  
  컴퓨터 간 통신을 통해 데이터를 전달하는데, 네트워크 연결이 안 되면 직접적인 전달이 어려워 스토리지에 담아 전달해야 하는 방식을 사용해야 한다.
  하지만, 네트워크 연결 시 별도의 장치 이용 없이 연결된 네트워크를 통해 데이터를 주고받을 수 있다.
  즉, 네트워크를 통해 컴퓨터와 컴퓨터 간 데이터를 송수신한다는 것이다.

클라우드는 반드시 네트워크 기반으로 구성해야 한다.
클라우드 자체에서 기본으로 제공하는 네트워크를 사용할 수도 있지만,
우리가 원하는 형태의 네트워크를 구성할 필요성이 있다.

클라우드 인프라 구성 시 하드웨어 결정을 먼저 해야 하고, os 설치, 프로그램 환경 구축, 프로그램 개발을 한다.
개발이 완료된 프로그램의 서비스 운영환경 배포 및 운영도 해야하는데, 배포 때 외부 접속이 가능해야 한다.
즉, 클라이언트 요청을 대기하는 서버와 요청 환경을 만들어야하고 이 환경이 바로 네트워크가 된다.
데이터를 주는 컴퓨터는 서버, 받는 입장은 클라이언트가 된다.

1. 컴퓨터 네트워크

• 컴퓨터 간 통신을 수행하기 위해 연결 구성

• 컴퓨터 간 통신은 대부분 데이터(data)를 주고 받는 경우를 의미

1.1. 구성 요소

○ IP Address

컴퓨터 식별 방법
컴퓨터 네트워크의 식별 번호를 IP Address라고 한다.

IP는 네트워크 상에 연결된 컴퓨터를 식별하는 목적을 가지며,
전체 네트워크에서 중복 없이 유일해야 한다.
IP가 중복되면 네트워크 상에 같은 IP 주소가 두 개가 되기 때문에
어디로 보내야 하는지 찾지 못하고 데이터 송수신이 불가하게 된다.
따라서, IP Address는 집 주소와 같으며 유일한 번호로 구성이 되어야 한다.

컴퓨터 안에는 다양한 프로그램이 동작한다.
시스템 상에서 작업 관지라를 열고 프로세스를 보면 실행 중인 프로그램을 확인할 수 있다.

IP Address는 영구적이지 않다.
위치 한 곳을 기준으로 정해져 집 네트워크에 연결된 컴퓨터를 다른 네트워크에 연결하면 네트워크가 변경되기 때문에 IP Address가 변경될 수 있다.

○ Port 번호

컴퓨터내에서 동작하는 프로그램 식별 방법

실행 중인 프로그램이 여러개 있다고 가정하면, 대상 식별 후 통신을 결정하고 연결하는 게 포트번호다.
네트워크에 연결하려면 IP를 알아야 하고 프로세스를 식별하는 게 포트번호라고 생각하면 된다.

네트워크에 연결된 통신을 위해서는 IP와 Port 두 개의 번호를 알아야 한다.
컴퓨터를식별하는 IP Address를 알고 프로세스를 식별하는 Port 번호가 맞아야 네트워크로 보낼 수 있다.

○ 프로토콜(Protocol)

컴퓨터간 통신을 위한 약속

언어로 예시를 들자.
내가 영어로 데이터를 송신한다고 가정하면, 상대방도 영어를 알아야 데이터를 해석할 수 있다.
즉, 내가 보낸 형식을 상대방도 알아야 해석을 할 수 있어야 한다는 것이다.

반드시 같은 프로토콜을 정해야 우리가 데이터를 보냈을 때 수신하는 쪽에서 데이터를 이해할 수 있다.
프로토콜이라는 약속을 통해 데이터 송수신이 이루어진다.

네트워크는 컴퓨터 식별 IP, 프로세스 식별 Prot, 공통 프로토콜이 맞아야 송수신이 이루어지며, 해당 내용은 네트워크의 기본적인 요소가 된다.

○ MAC address (NIC에 부여)

물리적인 컴퓨터간 연결 방법
전세계 고유한 번호 사용

NIC에 부여된 번호가 MAC address다.
MAC는 NIC를 식별하는 번호이며, 이 번호는 전세계에서 유일한 번호다.
MAC Address는 사용자가 직접 작성하지 않으며, 하드웨어에 부착된 번호를 말한다.
국제 표준화에서 제조 업체마다 고유한 식별번호를 부여하고 식별번호를 기준으로 고유한 번호가 부여되는 것이다.
따라서, 다른 네트워크에 연결되어도 이 번호는 바뀌지 않는다.

동일한 네트워크 내에서 하드웨어 장치 간에 데이터를 전송할 때 사용되는 물리적 주소다.
즉, MAC Address는 하드웨어의 물리적인 전송이 필요할 때 사용된다.
통신 시 IP Adress가 필요하고 이 때 하드웨어의 기능을 사용해야 하니 MAC address로 하드웨어를 찾아간다.

네트워크를 통해 패킷을 보내는 것을 물리적인 전송 중 하나로 볼 수 있다.
A 컴퓨터, B 컴퓨터를 연결할 때 전기 신호가 흐르는데, 이 전기 신호를 타는 것이 물리적인 전송으로 볼 수 있다.
통신 패킷에는 데이터, IP 주소가 들어간다.

TIP!

IP Address와 MAC address 비교해보자!
핸드폰 케이스를 택배로 받을 때 주소와 이름이 IP Address가 되고
핸드폰 케이스를 장착하면 핸드폰 MAC address가 되는 것이다.

○ CLI를 위한 프로그램 실행

1. MS Windows - 명령 프롬포트

ipconfig/all

2. Linux/MaxOS - 터미널

ifconfig -a

1.2. 용어 정리

○ IP Address

네트워크에 연결된 컴퓨터 식별 번호

• IPv4 - 4 byte
  · 1 bit - 2진수 한 자리
  · 8 bit - 2진수 8 자리, 1 byte, 영어 한 글자, 256가지의 경우의 수, 한글 표현할 때는 2 byte

○ Port

실행 중인 프로그램 (프로세스)

○ Protocol

통신 규약 (약속)

○ LAN

Local Area Network, 소규모 네트워크

○ WAN

Wide Area Network, 대규모 네트워크

TIP!

네트워크에 접속하는 수에 따라 LAN 또는 WAN이라고 한다.
하나의 네트워크를 LAN이라고 하고 네트워크가 모이면 WAN이라고 한다.

A 회사 안에 네트워크가 여러개 있다고 가정하자.
각각 하나 하나의 네트워크는 LAN이라고 하고 회사 전체의 네트워크는 WAN이라고 한다.

○ Internet (World Wide Web)

전세계 네트워크가 연결된 네트워크

WEN이 다른 WEN과 연결될 수 있다.
대한민국 안에 있는 LEN이 WEN으로 묶이고 이 WEN이 다른 나라와 연결될 수 있다.
이렇게 묶여진 전세계 네트워크가 Internet이다.

○ NIC - Network Interface Card

물리적으로 네트워크에 연결하기 위한 H/W

1. ethernet
   유선 NIC

2. 무선 네트워크
   무선, Wifi, 3G/LTE/5G

○ MAC Address

NIC에 부여되는 고유한 번호, 전세계적으로 유일한 번호

○ 네트워크 연결 정보 출력

windows 명령 프롬프트에서 ipconfig 명령을 입력하면 현재 네트워크에 연결된 정보 출력

ipconfig/all

2. 컴퓨터 네트워크 통신 과정

2.1. 데이터 전송 측

1. 통신할 데이터를 프로토콜에 맞추어 생성

2. 데이터를 수신할 컴퓨터의 IP Address 결정

3. 데이터를 수신할 컴퓨터의 프로그램에 대한 Port 번호 결정

4. 연결된 네트워크에 전송할 데이터 전송 (packet)

• packet - 네트워크 이동 단위

패킷이 이동하며 수신 측을 찾고 내가 받는 게 맞는지 확인하고
문제가 없다면 프로그램을 보내고 프로토콜을 통해 데이터를 해석한다.

2.2. 데이터 전달 측

1. 전송할 데이터를 수신할 컴퓨터 검색(MAC address 사용)

2.3. 데이터 수신 측

1. 전송된 데이터가 나에게 전송된 데이터인지 IP Address 확인

2. 데이터가 전송될 Port 번호의 프로그램에 데이터 전달

3. 수신한 프로그램에서는 프로토콜에 맞추어 데이터 해석

4. 수신 데이터에 대한 처리

TIP!

택배 배달원이 주소지로 판단하고 해당하는 주소로 보내는 과정이 네트워크 동작 과정과 유사하다.

내가 택배를 보낼 물건을 정리(데이터)하고 물건을 정하면 전용 택배 박스에 넣고 밀봉(프로토콜)을 한다.

그리고 받는 사람의 이름, 주소,전화번호(IP Address, Port 번호)를 적고
택배 박스를 대리점에 붙이면, 택배사(네트워크)에 의해 택배(packet)가 이동된다.