혼자 공부하는 네트워크 (1)

Erdos·2025년 1월 6일
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혼공단

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1주차

  • chapter 01
  • OSI 모델 및 TCP/IP 모델 차이점을 정리하고, 이를 바탕으로 네트워크 계층 구조를 작성해 보기(p. 62 참조)
  • 추가 숙제> Ch.01(01-1) 확인 문제 2번(p.35), (01-3) 확인 문제 2번(p.73) 풀고 설명하기

chapter01 컴퓨터 네트워크 시작하기


01-1 컴퓨터 네트워크를 알아야 하는 이유

네트워크의 네트워크, 인터넷

개발자가 컴퓨터 네트워크를 알아야 하는 이유

  1. 프로그램을 만드는 업무에서 네트워크 지식을 활용하는 경우
  2. 프로그램을 유지 보수하는 업무에서 네트워크 지식을 활용하는 경우

01-2 네트워크 거시적으로 살펴보기

네트워크의 기본 구조

출처 : 혼공

1. 호스트(host): 네트워크의 가장자리 노드

  • 노트북, 스마트폰, 서버컴퓨터, 시계, 자동차, 냉장고 등

2. 서버(server): 어떠한 서비스를 제공하는 호스트

  • serve + ing = 일종에 종업원 역할

3. 클라이언트(client): 서버에게 어떠한 서비스를 요청하고 서버의 응답을 제공받는 호스트
4. 네트워크 장비: 네트워크 가장자리에 위치하지 않은 노드. 즉, 호스트간 주고받을 정보가 중간에 거치는 노드
5. 통신 매체: 각 노드를 연결하는 간선

  • 유선 매체: 노드들을 유선으로 연결
  • 무선 매체: 노드들을 무선으로 연결

6. 메시지: 통신 매체로 연결된 노드가 주고 받는 정보

  • 예시) 웹 페이지, 파일, 메일 등

범위에 따른 네트워크 분류

LAN

  • Local Area Network: 가까운 지역을 연결하는 근거리 통신망

WAN

  • Wide Area Network: 먼 지역을 연결하는 광역 통신망
  • ISP(Internet Service Provider): 인터넷 서비스 업체. WAN 구축하고 관리
    - 국내 대표 ISP: KT, LG유플러스, SK브로드밴드

메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

회선 교환 방식

  • circuit switching
  • 회선(circuit) 교환 네트워크는 호스트들이 메시지를 주고 받기 전에 두 호스트를 연결한 후, 연결한 경로로 메시지를 주고 받는다.
  • 대표적인 사례: 전통적인 전화망
  • 문제점: 회선의 이용 효율이 낮아진다.

패킷 교환 방식

  • packet switching
  • 패킷(packet): 패킷 교환 네트워크상에서 송수신되는 메시지의 단위
  • 페이로드(payload): 패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터
  • 헤더(header): 패킷의 앞부분, 데이터에 정보를 포함함
    - 정보> 출발지 IP주소, 목적지 IP주소, 프로토콜 정보
  • 트레일러(trailer): 패킷의 끝부분, 주로 오류 검출을 위한 정보

01-3 네트워크 미시적으로 살펴보기

프로토콜(protocol): 노드 간에 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법

  • 정보를 주고받으려면 프로토콜이 동일해야 한다.
  • 예시: IP, ARP, HTTPS, HTTP, TCP, UDP
  • 내용은 추후에

네트워크 참조 모델, 네트워크 계층 모델

  • 통신 과정을 계층으로 나누는 이유
    1.네트워크 구성과 설계가 용이
    2.네트워크 문제 진단과 해결이 용이

OSI 모델

IOS(International Organization for Standardization)국제 표준화 기구에서 만든 네트워크 참조 모델

1.물리계층(physical lyaer)

  • 1과 0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는 계층

2.데이터 링크 계층(data link layer)

  • 네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고받기 위한 계층

3.네트워크 계층(network layer)

  • 메시지를 다른 네트워크에 속한 수신지까지 전달하는 계층

4.전송 계층(transper layer)

  • 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층

5.세션 계층(session layer)

  • 세션을 관리하기 위해 존재하는 계층. 연결 상태를 생성, 유지. 종료되었을 때 끊어주는 역할
  • session: 통신을 주고받는 호스트의 응용 프로그램 간 연결 상태

6.표현 계층(presentation layer)

  • 사람이 이해할 수 있는 언어인 문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환, 압축, 암호화

7.응용 계층(application layer)

  • 사용자가 이용하는 응용 프로그램과 가장 밀접히 닿아있음
  • 사용자가 이용할 응용 프로글매에 다양한 네트워크 서비스 제공

TCP/IP 모델

  • TCP/IP 4계층 = 인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite) = TCP/IP 프로토콜 스택

1.네트워크 엑세스 계층(network access layer)
= link layer = network interface layer

2.인터넷 계층(internet layer)

  • OSI모델에서의 네트워크 계층과 유사

3.전송 계층(tranport layer)

  • OSI 모델에서의 전송 계층과 유사

4.응용 계층(application layer)

  • OSI 모델에서의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층을 합친 것과 유사

캡슐화와 역캡슐화

캡슐화(encapsulation)

  • 데이터 전송 과정에서 헤더(및 트레일러)를 추가해 나가는 과정

역캡슐화(decapsulation)

  • 캡슐화 과정에서 붙인 헤더(및 트레일러)를 제거하는 과정

PDU(protocol data unit)

  • 각 계층에서 송수신 되는 메시지의 단위

기본 숙제

OSI모델과 TCP/IP 모델의 차이점

OSI 모델TCP/IP 모델
레이어 기능구조적 계층 접근법: 각 계층의 기능과 상호 작용을 명확하게 정의
자세한 계층
실용적인 적근법: 실제 구현에 중점
단순화된 레이어 -> 간단
개발 및 사용이론적인 프레임워크: ISO에서 개발
교육용
실제 구현: 미국 국방부 산하 고등계획국(ARPANET)이 개발
널리 사용됨
프로토콜 특이성프로토콜과 무관하게 설계
계층 간 독립성: 한 계층의 변경이 다른 계층에 영향을 미치지 않음
프로토콜 종속성: TCP와 IP프로토콜을 중심으로 설계되어 있어 특정 프로토콜에 종속적
계층 통합: OSI 모델 일부 계층이 TCP/IP 모델에 통합
유연성 vs 실용성다양한 네트워크 환경에 적용할 수 있는 유연함인터넷 통신에 최적화된 실용적인 접근

참고글
🧐 아직은 잘 모르겠다..? 이 책을 통해서 '전기 신호를 받아들이는 가장 근원적인 물리 계층'에서부터 '사용자 및 프로그램과 가장 맞닿아 있는 응용 계층'까지 상위 계층으로 올라가는 형태로 학습해 나갈 예정이라고 함.

추가 숙제

p35
네트워크에 대한 설명으로 옳지 않은 것을 고르시오. (1)번
1) 네트워크에 대한 이해는 프로그램을 만드는 과정에 도움을 주지 않는다.

p73
네트워크 참조 모델에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2) TCP/IP 모델은 3개의 계층으로 통신 과정을 구분한다 (4개의 계층)


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