1. 네트워크의 구조 == 그래프

노드와 노드를 연결하는 간선으로 이루어진 자료구조의 형태이다.

1) 호스트

• 주로 가장자리에 위치해 있는 노드이다.
• 네트워크를 통해서 주고받는 메시지를 최초로 생성해서 송신하거나 최종적으로 수신하는 대상이다.
• 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등.

호스트는 그 역할에 따라 클라이언트 혹은 서버 중 하나로서 동작한다.

(1) 클라이언트(client)

• 서버에 요청을 보내는 호스트이다.

(2) 서버(server)

• 클라이언트의 요청에 대한 응답을 하는 호스트이다.

2) 네트워크 장비

• 호스트 간 주고받을 정보가 거쳐가는 중간 노드이다.
• 호스트 간 주고받는 정보가 수신지까지 안정적으로, 안전하게 전송될 수 있도록 한다.
• 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기 등

⭐️ 서버, 클라이언트, 네트워크 장비는 역할과 네트워크 구조에 따라 구분한 개념일 뿐 완전히 배타적인 개념은 아니다.

• 호스트로 동작하는 노드도 때로는 네트워크 장비의 역할을 수행할 수 있다.
• 서버로 동작하는 노드도 때로는 클라이언트의 역할을 수행할 수 있다.
• 클라이언트로 동작하는 노드도 때로는 서버의 역할을 수행할 수 있다.

3) 통신 매체

• 노드 간의 연결을 짓는 유무선의 연결 매체이다.
• 유선 매체, 무선 매체로 나뉜다.

4) 메시지

• 통신 매체로 연결되어 있는 노드가 서로 주고 받는 정보를 의미한다.
• 웹 페이지, 파일, 메일 등.

2. 네트워크의 분류

1) 범위에 따른 분류

(1) LAN (Local Area Network)

• 가까운 지역을 연결한 근거리 통신망이다.
• 가정, 사무실 등 한정된 공간 내에 있는 개인이나 소규모 조직에서 주로 구성한다.
• 개발자가 구축, 관리하는 대부분의 네트워크가 여기에 속한다.

(2) WAN (Wide Area Network)

• 먼 지역을 연결하는 광역 통신망이다.
• ISP에서 주로 구축 및 관리한다.
• 다른 LAN에 속한 호스트와 메시지를 주고 받아야 할 때 필요하다.
• 인터넷 등.

⭐️ ISP(Internet Service Provider)란?

• 사용자에게 인터넷과 같은 WAN에 연결 가능한 회선을 임대하는 등 WAN과 관련한 다양한 서비스를 제공하는 주체이다.
• KT, LG유플러스, SK브로드밴드 등.

2) 메시지 교환 방식에 따른 분류

(1) 회선 교환 네트워크

• 회선 교환 방식으로 메시지를 주고받는 네트워크이다.
  : 호스트 간 메시지를 주고받기 전 (메시지의 전송로인) 회선을 미리 설정(연결, 예약, 확보)한 뒤, 해당 회선을 통해 메시지를 주고받는 방식이다.
  • 장점: 두 호스트 사이에 연결을 확보한 후 메시지를 주고받는 것이 보장된다는 특성 덕분에 주어진 시간동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정하다.
  • 단점: 회선의 이용 효율이 낮아질 수 있다.
    가능한 모든 회선에 끊임없이 메시지가 흐르고 있어야만 회선의 이용 효율이 높아진다.
    -> 메시지를 거의 주고받지 않으면서 회선을 점유하고 있다면 낭비하는 것이다.
• 회선 스위치
  : 회선 교환 방식으로 메시지를 주고받을 수 있도록 하는 네트워크 장비이다.
  호스트 사이에 일대일 전송로를 확보한다.
  

(2) 패킷 교환 네트워크

• 패킷 교환 방식으로 메시지를 주고받는 네트워크이다.
  : 메시지를 패킷(packet) 단위로 쪼개어 전송하는 방식이다. 쪼개어 전송된 패킷들은 수신지에서 재조립된다.
  쪼개어 전송되는 패킷들은 각기 다른 전송로를 통해 전송될 수 있으며, 수신지에 도착하는 순서가 일정하지 않다.
  
• 회선 교환 네트워크의 단점을 보완한다.
  전송로의 이용 효율이 높고, 전송로의 공유가 더 쉽다.
  -> 현대 인터넷은 대부분 패킷 교환 방식을 이용한다.
  
• 패킷 스위치
  : 패킷 교환 방식으로 메시지를 주고받을 수 있도록 하는 네트워크 장비이다.
  패킷의 송수신지를 식별하고, 패킷이 이동할 최적의 경로를 결정한다.
  라우터(router), 스위치(switch) 등.

3. 주소와 송수신지 유형에 따른 전송 방식

1) 패킷의 구조

패킷은 페이로드에 헤더 또는 트레일러가 붙어 있는 구조로 이루어져 있다.

(1) 페이로드(payload)

네트워크를 통해 주고받고자 하는 실질적인 데이터.

(2) 헤더(header), 트레일러(trailer)

부가 정보 또는 제어 정보.

2) 주소

• 송수신지를 특정할 수 있는 정보이다.
  -> 주소를 통해 다양한 유형의 수신지에 패킷을 전송할 수 있다.
  (단일 기기, 같은 네트워크 내 모든 기기, 같은 그룹에 속한 모든 기기 등.)
• 패킷의 헤더에 담기는 대표적인 정보 중 하나이다.
• IP 주소, MAC 주소 등.

3) 송수신지의 유형에 따른 전송 방식

앞서 주소를 통해 다양한 유형의 수신자에게 전송이 가능해진다고 했다.
이때, 각 송수신지의 유형에 따라 다음과 같은 여러 방식 중 한 가지를 사용한다.

(1) 유니캐스트(unicast)

• 하나의 수신지에 메시지를 전송하는 방식이다.
• 송신지와 수신지가 일대일로 메시지를 주고받는 경우에 사용된다.
• 가장 일반적인 송수신 형태이다.

(2) 브로드캐스트(broadcast)

• 네트워크상의 모든 호스트에게 메시지를 전송하는 방식이다.
• 브로드캐스트 도메인(broadcast domain)
  : 브로드캐스트가 전송되는 범위. 사실상 네트워크 전체라고 보면 된다.
  LAN의 범위를 브로드캐스트 도메인으로 보는 경우가 많다.

(3) 멀티캐스트(multicast)

• 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트에게 메시지를 전송하는 방식이다.

(4) 애니캐스트(anycast)

• 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트 중 가장 가까운 호스트에게만 메시지를 전송하는 방식이다.

유니캐스트와 브로드캐스트가 가장 중요하다!