[Network] 네트워크 개요

Laska·2025년 5월 1일
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malloc_lab의 할당기를 구현하고, 버디 시스템구현한다고, 까불다가 호되게 혼났다. 해당 과정은 아직 왜 실패했는지 원인을 찾기 어려워서 일단 뒤로 미뤘다.

그러면 새로운 주차가 시작됬으니....

네트워크 레츠고,,,



네트워크?


network라는 용어는 많이 친숙하지만,

" 이게 정확히 뭔데 ? " 라고 얘기하면
지금의 깊이로써 이거다 ! 할만한 답변을 내놓을 수 없어서 찾아봤다...

네트워크란 ?

서로 데이터를 주고 받을 수 있게 연결된 시스템의 구조, 또는 집합.

예를 들어

1. 컴퓨터 2대 이상이
물리적으로 케이블, 와이파이, 광섬유 등으로 연결돼 있고,

2. 서로 데이터를 주고받을 수 있다면
그건 바로 네트워크이다.

일단 연결시키는 거 OK.
근데 이제 우리가 실생활에서 어떤식으로 사용하는지도 알아보자.


네트워크의 종류

종류설명예시
LAN (근거리 네트워크)한 건물이나 집 안에서 연결집 Wi-Fi, 사무실 네트워크
WAN (광역 네트워크)도시/국가 간 넓은 범위 연결통신사 네트워크
인터넷전 세계 컴퓨터들이 연결된 공공 네트워크구글, 유튜브, 웹 전체
인트라넷회사 내부에서만 사용하는 네트워크기업 내부 서버망

이제 더 큰 개념도 있지만, WAN 까지만 설명했다.

해당 예시를 보면 결국 컴퓨터와 컴퓨터를 잇기 위해서
건물, 도시 단으로 연결 범위를 넓히고, 서로 연결한다.




여기서 네트워크가 하는 일은 패킷화, 라우팅 등이 있다.

근데 위 두 단어도 처음 들어보니까 한번 알아보자.


1. 패킷

패킷을 만들려면 패킷화라는 과정을 거쳐야한다.
그럼 패킷화가 뭔데 ?

패킷화(Packetization)

데이터를 네트워크로 보내기 위해서 작은 조각들(패킷)로 나누는 과정

한 번에 보내기엔 너무 크거나 위험해서, 나누어서 보낸다.
이때 패킷이 유실된다면, 전체가 아니라 그 조각만 데이터를 전송하면 돼서 효율적 !


패킷의 구성요소

구성 요소설명
헤더(header)송/수신지 IP, 순서 번호, 오류 검출 등 제어 정보
페이로드(payload)실제 데이터 내용 (예: HTML, 이미지, 텍스트 등)

웹 페이지(1MB)를 전송한다면

-> TCP가 1460 BYTE 정도로 나누고
-> IP 패킷으로 포장한다 (전송)


2. 라우팅(Routing)

라우팅

패킷을 목적지까지 가장 효율적인 경로로 전달하는 과정이다.
즉, 네트워크의 길잡이 역할이며 목적지의 IP주소를 보고 다음에 보낼 곳(다음 홉)을 결정함.


라우팅 테이블 동작 과정

목적지 주소 대역다음으로 보낼 인터페이스
192.168.1.0/24eth0 (이웃 A 라우터)
10.0.0.0/8eth1 (이웃 B 라우터)

위 처럼 라우터는 라우팅 테이블을 가지고 있고, 다음 경로로 패킷을 넘긴다.


즉, 패킷화를 통해 데이터를 패킷으로 쪼개고, 라우팅을 통해 각 패킷들을 목적지까지 안내한다 !

예시

1. 구글에 접속 → 요청 데이터가 수십 개의 패킷으로 쪼개짐

2. 각각 다른 경로로 전송됨

3. 목적지에서 다시 조립됨

나는 이걸 보고 옛날 영화 플라이가 생각났다.
이 영화는 먼 미래에 텔레포트를 할 수 있는 기술이 발명 됬는데,

원리는 인간을 작은 단위로 쪼개고, 다시 목적지에서 재조립 하는 것이다.

그 과정에서 파리가 들어가서 재조합 과정에서 주인공이 파리 인간이 되는 내용이다.

이게 패킷화라우팅개념과 너무 비슷했다 ㅋㅋㅋ



OSI 7계층

  • 컴퓨터 간 통신을 추상적인 7개의 계층으로 나눠 이해하고 설계하기 쉽게 만든 구조
  • 상호 운용성과 표준화를 위한 이론 모델
  • 실제로는 TCP/IP 4계층이 쓰이지만, OSI모델이 분석과 설계에서 더 정밀하고 설명력이 높음 !

네트워크 하면 항상 나오는 OSI 7계층이다...
네트워크에 대해서 기억은 잘 안나지만, 아직도 응표세전네데물 은 기가막히게 기억한다.
그럼 하나하나 꼭꼭 씹어보자...



OSI 7계층

계층이름 (영문)주요 역할대표 프로토콜/기술예시
7응용 계층 (Application)사용자 인터페이스, 앱 제공HTTP, FTP, SMTP웹 브라우저, 메일 앱
6표현 계층 (Presentation)데이터 형식 변환, 암호화/복호화, 압축JPEG, MP3, TLS한글 → UTF-8 변환
5세션 계층 (Session)연결 세션 제어, 동기화NetBIOS, RPC로그인 상태 유지
4전송 계층 (Transport)신뢰성 보장, 흐름 제어, 오류 복구TCP, UDP데이터 재전송, ACK
3네트워크 계층 (Network)주소 지정, 라우팅IP, ICMP, ARP목적지 IP로 패킷 전송
2데이터링크 계층 (Data Link)물리 주소, 프레임 전송, 오류검출Ethernet, MAC, PPPMAC주소 기반 전송
1물리 계층 (Physical)0과 1 신호 전송전압, 케이블, Wi-Fi광섬유, UTP선

위로 높아질수록 우리가 아는 추상화에 가까워지고, 아래로 내려갈수록 하드웨어에 가까워진다.

계층이 엄청 많은데 이중에서 이번 주차와 관련이 깊은 네트워크 계층, 전송 계층을 집중적으로 파볼 것이다.

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