서지영, 『모두의 네트워크 기초』, 길벗출판사(2024), p.16 ~ 60
해당 책을 읽고 정리한 글입니다. 추가 참고 자료는 따로 링크 남겨두었습니다.
1장. 네트워크 첫걸음
네트워크란?
- 컴퓨터와 컴퓨터를 연결한 것
각종 통신 장비들이 서로 그물망처럼 연결되어 데이터를 교환하거나 협력하여 일할 수 있게 해주는 통신망
네트워크 필요성
- 주변 장치 공유
- 데이터 공유
- 공동작업
네트워크 형태
랜(Local Area Network, LAN)은 건물 안이나 특정 지역을 범위로 하는 네트워크.
랜 접속 형태 비교
출처: https://www.shiksha.com/online-courses/articles/different-types-of-network-topology/
| 구분 | 스타형 | 링형 | 버스형 |
|---|---|---|---|
| 장점 | 확장하기 쉽다. | 초기 구성이 쉽다. | 비용이 저렴하면서 설치하기 쉽다. |
| 단점 | 허브에서 문제가 발생하면 전체 통신이 안된다. | 컴퓨터를 한 대 더 추가할 경우 기존의 링을 절단하고 다시 연결해야 한다. | 케이블에 문제가 발생하면 전체 통신이 불가능하다. |
왠(Wide Area Network, WAN)은 2개 이상의 랜을 연결한 것을 의미.
넓은 지역에서 광범위하게 통신하고자 할 때 사용하는 네트워크.
랜과 왠의 비교
| 구분 | 랜 | 왠 |
|---|---|---|
| 정의 | 근거리 통신만 | 광역 통신망 |
| 거리 제약 | 10km 이내 | 제약 없음 |
| 전송 속도 | 고속 | 저속 |
네트워크 구성 장치
허브(Hub): 여러 대의 컴퓨터를 연결할 때 사용하는 장치
스위치(Switch): 대역폭을 확대해주는 장치
라우터(Router): 다른 컴퓨터를 찾아가기 위한 길을 제시하는 역할을 하는 장치
브리지(Bridge): 2개 이상의 네트워크를 연결하는 장치로, 데이터를 한 곳에서 다른 곳으로 전달하는 역할을 한다.
리피터: 긴 케이블일수록 신호가 약해지기 때문에 신호를 멀기 보내기 위한 증폭 장치이다. 지금은 다른 네트워크 장비에 기본적으로 리피터 기능이 탑재되어있어 사용하지 않는다. 허브 -> 리피터 역할
대역폭(bandwidth)
: 1초당 처리할 수 있는 데이터의 양
대역폭(bps, bit per second) = (용량 * 8) / 처리 시간8 bit = 1 byte
각 단위에서 1024를 곱하면 다음 단위가 된다
바이트 -> 킬로바이트 -> 메가바이트 -> 기가바이트 -> 테라바이트
2장. 네트워크 통신을 위한 약속
프로토콜: 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙의 체계
(컴퓨터 세계에서 형식적으로 나누는 인사과정 ex_통신 가능해?(요청) -> 응 가능해(응답))
대표적인 프로토콜
OSI(Open System Interconnection 7 Layers) 7계층, TCP/IP 4 계층(Transmission Control Protocol/Internet Protocol 4 Layers)
⭐ OSI(Open System Interconnection 7 Layers) 7계층
: 컴퓨터와 컴퓨너가 통신하는 구조를 7개의 계층으로 정의해둔 약속, 즉 프로토콜.
ISO(국제표준화기구)에서 정한 네트워크 표준.
| 계층 | 계층 이름 | 설명 | 데이터 단위 | 필요 장치 혹은 protocol |
|---|---|---|---|---|
| 7계층 | 응용 계층(Application Layer) | 사용자와 애플리케이션 간의 소통(ex_이메일 보내기, 웹 사이트 조회) | 데이터 혹은 메시지(Message) | SMTP |
| 6계층 | 표현 계층(Presentation Layer) | 데이터를 어떻게 표현할지 정의(ex_데이터의 암호화, 데이터 압축 등) | 데이터 혹은 메시지(Message) | JPEG, MPEG, GIF |
| 5계층 | 세션 계층(Session Layer) | 통신을 설정, 관리, 종료(일반적으로 통신을 위한 세션을 체결) | 데이터 혹은 메시지(Message or Encrypted message) | Gateway |
| 4계층 | 전송 계층(Transport Layer) | 신뢰성 있는 정확한 데이터 전달 | 세그먼트(Segment) | Firewall |
| 3계층 | 네트워크 계층(Network Layer) | 네트워크 장치 간의 경로 선택과 데이터 전송 | 페킷(Packet) | 라우터 |
| 2계층 | 데이터 링크 계층(Data Link Layer) | 물리적인 연결을 통해 오류 없는 데이터 전달 | 프레임(Frame) | 브리지, 스위치 |
| 1계층 | 물리 계층(Physical Layer) | 전기 신호를 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송 | Bits | 리피터, 허브, Modem, Cables |
암기 방법
아파서티네다P
계층을 나누면 장점
- 통신이 일어나는 과정을 단계별로 확인할 수 있다.
- 통신에 문제가 발생했을 때 원인 파악 및 해결이 쉽다.
데이터에 포함된 정보
OSI 7 계층마다 데이터를 부르는 용어가 다르다.
한 단계씩 아래로 내려가면서 통신을 위한 정보가 하나씩 추가로 붙게 된다.
각 계층을 지나면서 덧붙여지는 정보 = 헤더
헤더가 추가되는 과정 = 캡슐화: 계층에 따라 이러한 정보(포트 번호, IP 주소, MAC 주소)를 담은 헤더를 데이터에 붙여나가는 과정
헤더가 분리되는 과정 = 역캡슐화: 헤더가 하나씩 벗겨지는 것
캡슐화, 역캡슐화는 통신하는 데 꼭 필요한 정보를 얻기 위한 과정!
| 계층 | 데이터 단위 | 헤더 정보 |
|---|---|---|
| 전송 계층 | 세그먼트 | 포트 정보 |
| 네트워크 계층 | 패킷 | 송수신자의 IP 정보 |
| 데이터 링크 계층 | 프레임 | 송수신자의 MAC 주소, 트레일러 |
트레일러: 전달한 데이터에 오류가 없는지 검출하기 위한 용도로 사용
⭐ TCP/IP 4 계층(Transmission Control Protocol/Internet Protocol 4 Layers)
: TCP/IP 4 계층은 OSI 계층이 축약된 것으로 현실에 적용되어 사실상의 표준이라고도 한다.
| 계층 | 계층 이름 | 설명 |
|---|---|---|
| 4계층 | 응용 계층 | 사용자와 애플리케이션 간의 소통(ex_이메일 보내기, 웹 사이트 조회) |
| 3계층 | 전송 계층 | 데이터의 전송 및 흐름에 있어 신뢰성 보장 |
| 2계층 | 인터넷 계층 | 물리적으로 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지를 정의 |
| 1계층 | 네트워크 인터페이스 계층 | 데이터를 전기 신호로 변환한 뒤 데이터 전송 |
출처: https://www.geeksforgeeks.org/tcp-ip-model/
VPN(Virtual Private Network, 가상사설망)
: 인터넷을 통해 데이터를 안전하게 전송하기 위한 기술
동작 과정
- VPN 클라이언트 소프트웨어 설치
- VPN 서버 연결 및 인증
- 데이터 암호화 - 모든 데이터는 암호화되어 전송됨
- 터널링(Tunneling: 네트워크 사이에 통로를 생성) - 암호화된 데이터를 전송하기 위해 터널링 기술을 사용
VPN의 2가지 종류_ IPSec VPN, SSL VPN
| 구분 | IPSec VPN | SSL VPN |
|---|---|---|
| OSI 7계층 | 3계층 | 4 ~ 7계층 |
| 암호화 | IP 패킷 암호화 | 데이터 암호화 |
| 접속 방법 | 소프트웨어를 설치하여 접속 | 웹 브라우저에서 접속 |
참고
