네트워크 - 기본용어 정리

Ryu·2022년 8월 30일
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ISP - 인터넷 서비스 제공자

Internet Service Provider

우리가 흔히아는 통신3사 그외 알뜰폰 사업자, 방송통신사업자, 인터넷 회선과 IP할당을 하는 기업, 회선에 대한 소유권을 가지고 통신사업자에게 임대하는 기업등이 여기에 속한다.

Router - 라우터

동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트웍을 연결하는 장치로 서로다른 계층의 네트워크를 연결하는 물리적 혹은 소프트웨어적 장치를 말한다.

라우터는 브리지가 가지는 기능에 추가하여 경로 배정표에 따라 다른 네트웍 또는 자신의 네트웍 내의 노드를 결정한다. 그리고 여러 경로 중 가장 효율적인 경로를 선택하여 패킷을 보낸다. 라우터는 흐름제어를 하며, 인터네트웍 내부에서 여러 서브네트웍을 구성하고, 다양한 네트웍 관리 기능을 수행한다. 브리지와 라우터의 차이점을 간단히 살펴보면, 라우터는 네트웍 계층까지의 기능을 담당하고 있으면서 경로 설정을 해주는 반면, 브리지는 데이터링크 계층까지의 기능만으로 목적지 주소에 따른 선별 및 간단한 경로 결정을 한다.

라우터의 장점

환경설정 가능 : 관리 방침에 따라 라우팅 방식이 결정, 전체 네트웍의 성능이 개선된다.
유지보수의 용이 : 알고리즘에 따라 자동으로 경로가 결정된다.
확장이 용이 : 네트웍 형상에 구애받지 않으므로 대규모 네트웍 구성이 용이하다.

라우터의 단점

초기 환경설정이 어렵다.
특정 프로토콜이나 하위 프로토콜 지원이 불가능하고 복잡하므로 가격이 비싸다.

Bridge - 브릿지

연결하는 다리라는 의미와 동일하게 브릿지는 랜을 이더넷이나 서로 같은 프로토콜을 쓰고 있는 다른 랜과 연결시켜주는 제품을 말하며, 각 랜에 연결되어 있는 스테이션들은 프로토콜을 바꾸지 않고서도 랜이 확장되는 혜택을 받을 수 있게 된다.

브릿지로 연결된 네트웍들에서 컴퓨터나 노드 주소들은 실제 위치와 특별한 상관관계가 없다. 이러한 이유로, 모든 메시지들은 네트웍 상의 모든 주소로 보내지지만, 그 메시지들은 오직 목적지 노드에 의해서만 받아들여진다. 브릿지는 어떤 주소들이 어떤 네트웍에 있는지를 미리 파악하고, 메시지들을 정확히 다른 네트웍으로 전달할 수 있도록 미리 표를 작성해 놓는다.
브릿지로 연결된 네트웍들은 일반적으로 항상 서로 연결되어 있고, 모든 메시지들을 브로드캐스팅하기 때문에 대형 네트웍인 경우 불필요한 네트웍 트래픽들이 쇄도할 수도 있다. 이러한 이유로, 인터넷과 같은 라우팅 네트웍은 각 노드에 주소를 할당함으로써, 메시지나 패킷들이 모든 방향으로 전달되는 대신에 한 방향으로만 전달될 수 있도록 하고 있다.
브릿지는 네트웍의 데이터링크 계층에서, 통신 선로를 따라 한 네트웍에서 그 다음 네트웍으로 데이터 프레임을 복사하는 일을 한다.

게이트웨이 - Gate + Way

게이트와 길or방향.
즉, 다른 네트워크로 들어가는 입구 역할을 하는 네트워크 지점을 말한다.

라우팅의 관점에서 보면, 인터넷은 많은 게이트웨이 노드들과 호스트 노드들로 구성된 네트워크라고 할 수 있는데, 네트워크 사용자들의 컴퓨터들과 웹페이지와 같은 콘텐츠를 제공하는 컴퓨터들이 바로 호스트 노드들이며, 일반 회사의 네트워크 내에서 트래픽을 통제하는 컴퓨터들이나, [ISP]인터넷 서비스제공자들의 컴퓨터가 바로 게이트웨이 노드들이다.

백본

BackBone 척추, 뼈대를 뜻하지만 SW산업에서는 자신에게 연결되어 있는 소형 회선들로부터 데이터를 모아 빠르게 전송할 수 있는 대규모 전송회선을 말한다.
네트워크의 물리적 . 다양한 네트워크를 상호연결하는 척추 속 척수라고 보아도 좋다.

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층

TCP/IP [Transmission Control Protocol) / [Internet Protocol]

데이터 통신을 위한 약속[프로토콜]의 한 종류.
과거 동기적 통신을 비동기적이면서 경로가 중간에 단절되더라도 우회해서 들어올 수 있도록 개발됨
경로가 정해져있기 않기에, 중간 회선하나가 단절되어도 연결 경로만 있다면 통신 가능
패킷교환의 방식으로 비동기적

패킷교환 방식의 예시

패킷 전송의 장점과 특징

네트워크 자원을 패킷 단위로 나누어 동시간대에 여러 자료를 전송할 수 있기에 전송 효율이 높다
한번에 많은 데이터를 전송할 수 없기에 데이터의 순서가 적힌 "패킷"을 비동기적으로 여러번 전송한다.
수신하는 곳에서는 패킷 나열을 다시 원본 파일로 재구성하여 파일을 받게된다.

TCP의 주요한 특징

신뢰된 연결설정

a. 통신 요청콜 -> b.요청 콜에 대한 응답[가능/불가] -> c.응답 확인 및 연결
회선교환 방식은 a,b,c가 똑같이 이루어지지만 경로[Route]에 대해 훨씬 자유롭다.

신뢰성 보장

확인응답 + 복원과정 오류 검출을 통해 토신의 신뢰성 보장

혼잡제어

-라우터의 데이터 저장에는 한계점이 있기에 모든 경로의 라우터가 혼잡할시 데이터 손실 발생
-데이터 수신측에서 수신 검증 + 수신 패킷량을 응답하고, 전송측은 수신속도에 맞추어 패킷 전송량을 조절

이메일 혹은 파일전송에 있어서 데이터의 손실은 용납할 수 없지만, 전송속도의 측면이 더 중요한 경우
UDP라는 데이터 통신 프로토콜을 사용한다.

UDP[User Datagram Protocol]

UDP는 TCP와 다르게 데이터 전송의 신뢰성이 보장되지 않는다
전송과정에서 손실되는 데이터가 발생할 확률이 높지만
그대신 전송속도가 빠르고 서버 자원을 절약할 수 있다. 이러한 특징을 이용해
주로 동영상/음악 스트리밍 분야와 VolP,mVolP에서 사용되고 있다.
대표적으로 온라인 게임 [클라이언트 => 서버] 에서의 활용.[종종 핑 누락이 생기는이유]
2022년 6월6일 IETF[국제인터넷표준화기구]에서 HTTP/3의 표준으로 RFC 9114를 발표하였다.

하지만 UDP도 TCP만큼은 아니지만 신뢰성을 어느정도 보완할 수 있다. 이러한 점을 이용해 속도와 데이터 신뢰성과 보안을 함께 갖춘 통신 프로토콜 표준이 완성되었고 그것이 바로 HTTP/3이다.
HTTP와 HTTP/2가 TCP로 통신하는 것과 달리 HTTP3는 UDP기반의 QUIC프로토콜을 사용하여 통신한다.
당연히 유튜브도 HTTP/3를 사용중이고. 구글과 페이스북, 인스타그램, 디스코드 또한 HTTP/3를 사용중이다.
QUIC는 구글의 자체 프로토콜이였고, IETF에서는 구글의 QUIC의 보안소켓을 표준 프로토콜인 DTLS로 대체하는 표준을 만들고 있다.

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