[Network] 네트워크 거시적으로 보기[1]

네트워크 거시적으로 훑어보기

🍀 컴퓨터 네트워크

여러 장치들이 서로 정보를 주고받을 수 있는 통신망

🍀 컴퓨터 네트워크 구성요소

1. 노드

• 종단 시스템, 호스트
• 메세지를 최초로 송신, 생성하는 대상
• 주소를 통해 위치 특정
• 주소를 통해 호스트를 특정지을 수 있으면, 메세지 유형도 정할 수 있음
  • 유니캐스트 *- 1:1통신*
  • 브로드캐스트 - 같은 네트워크 내에 모든 대상에게 메세지 전송
  • 멀티캐스트 - 특정 그룹에게만 메세지 전송

2. 메세지

• 주고받는 정보
• 웹 페이지, 사진, 동영상 등

3. 간선(통신 링크)

• 유선 케이블(트위스트 페어 케이블, 광케이블)
• 무선(와이파이)

🍀 인터넷

네트워크의 네트워크

🍀 서버와 클라이언트 -노드/호스트

• 클라이언트 : 요청을 보내는 호스트
• 서버 : 응답을 보내는 호스트

⚠️ 클라이언트/서버 배타적 구분❌, 서버이자 클라이언트로 동작도 가능

🍀 (중간)노드 - 노드/호스트

• 네트워크 장비
• 라우터, 스위치, 공유기 등
• 호스트와 배타적 개념❌

🍀 범위에 따른 네트워크 구분

1. WAN
원거리를 연결한 네트워크

• ISP는 WAN에 접속할 수 있는 수단을 제공
• ✨ ISP(Internet Service Provider)
  • 인터넷 서비스 제공자, 인터넷에 접속할 수 있는 네트워크 서비스를 제공
  • 인터넷 접속 기기에 고유한 IP주소 할당, DNS서비스 제공, 보안 서비스 제공

2. LAN
근거리를 연결한 네트워크

• 사무실, 학교, 가정에서 사용

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프로토콜과 캡슐화

🍀 패킷 교환 네트워크

• 패킷 교환 네트워크란 주고받는 정보를 패킷(packet)단위로 주고받는 네트워크
• 패킷(Packet): 패킷 교환 네트워크에서 주고받는 데이터 단위
  • 정보를 패킷 단위로 분할해서 송신
  • 수신 측에서 패킷을 재조립
• 패킷 교환기: 패킷을 어디로 전송할지(라우팅), 패킷의 손상 유무를 판별

🍀 회선 교환 네트워크

• 정해진 회선(circuit)으로만 통신하는 네트워크
• 사전에 연결 수립 작업
• 다른 호스트는 도중에 끼어들 수 없음❌
• 전송률을 보장하지만 회선 이용률 저하

🍀 패킷 구성 요소

• Header : 패킷에 앞에 붙일 부가 정보
• Payload : 패킷에 보낼 정보
• Trailer : 패킷 뒤에 붙일 부가정보

🍀 프로토콜

• 네트워크에 참여한 장비 간 정보를 주고받을 규칙/방법
• 호스트 간에 합의된 의사소통 규칙 - 노드 간의 언어
• ✨ 패킷 헤더의 내용은 프로토콜의 영향을 받는다
  • 헤더는 패킷에 붙일 부가 정보
  • 프로토콜이 달라지면 헤더의 내용이 달라진다 - 프로토콜마다 목적이 다름

[참고] TCP 프로토콜 헤더와 vs UDP 프로토콜 헤더

• TCP : 신뢰성이 보장된 전송
• UDP : 빠른 전송
  
  

🍀 네트워크 참조 모델 - TCP/IP 4 Layer

• 애플리케이션 계층 : 응용 프로그램으로부터 송수신하고자 하는 정보를 주고 받는 과정
• 전송 계층 : 정보 송수신 과정에서 안정성을 더하는 과정
• 인터넷 계층 : 송수신 하고자 하는 정보의 발신지/목적지를 결정하는 과정
• 네트워크 액세스 계층 : 송수신 하고자 하는 정보를 유/무선 매체를 통해 주고받는 과정

🍀 캡슐화와 역캡슐화

✨ PDU(Protocol Data Unit) : 네트워크에서 프로토콜 데이터 단위

계층	PDU	기능
응용 표현 세션	Data	애플리케이션의 사용자 데이터 전달 데이터의 형식 및 암호화 처리세션 설정 및 관리 담당
전송	Segment - TCP Datagram - UDP	신뢰성 있는 데이터 전송 및 오류 제어 수행 신뢰성 없는 데이터 전송 수행
네트워크	Packet	논리적 주소(IP) 기반의 데이터 라우팅 처리
데이터 링크	Frame	물리적 주소(MAC) 기반의 데이터 전송 처리
물리	Bits	0과 1로 구성된 신호로 변환해 전송

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네트워크의 성능

🍀 트래픽

• 특정 시간 동안 네트워크 내 정보 흐름
• 한 노드에 얼마나 많은 패킷들이 한 순간에 경유하는가?(몰리는가?)
  • “트래픽이 몰린다” - 과부화, 오버헤드
  • “트래픽을 분산한다”

🍀 전송 속도

• bps
• Mbps
• Gbps
• 기대 가능한 속도
  • 현실적인 전송 속도는 ✨ 처리율(Throughput)으로 예측
  • 단위 시간 동안 네트워크를 통해 전송되는 데이터 양

🍀 대역폭(bandwidth)

• 네트워크 트래픽을 수용할 수 있는 용량
• 송수신 가능한 최대 데이터양
• 전송 매체의 두께