Today I Learned
매일 배운 것을 정리하며 기록합니다. 네트워크 공부를 시작했습니다.
컴퓨터 네트워크(Computer Network)
네트워크 뜻에 대해서 간단하게 정리해 보고 시작하겠습니다.
네트워크의 사전적 정의는 '망' 입니다.
그물이 얽혀 있는 것처럼 네트워크는 여러 객체가 연결되어 있는 상태를 말합니다.
네트워크는 컴퓨터 네트워크뿐만 아니라 사람간의 네트워크, 도로와 철도의 네트워크 등 다양한 네트워크가 있습니다.
저희는 그 중에서도 컴퓨터 네트워크를 알아봐야 겠죠?
컴퓨터나 프린터와 같은 여러 기기가 연결되어 있는 상태를 컴퓨터 네트워크라고 합니다.
컴퓨터가 두 대 이상 연결되어 있으면 컴퓨터 네트워크가 되어 필요한 데이터를 서로 주고 받을 수 있습니다.
인터넷(Internet)
저희가 매일 사용하는 인터넷은 네트워크의 한 종류입니다.
인터넷은 전 세계의 큰 네트워크부터 작은 네트워크까지 연결하는 거대한 네트워크 를 말합니다.
전 세계가 네트워크로 연결되어 있기 때문에 인터넷으로 해외 웹 사이트도 볼 수 있는 겁니다.
패킷(packet)
네트워크를 공부하면 패킷이라는 단어를 꼭 듣게 됩니다.
패킷이란 package + bucket으로 만들어진 단어인데요, 이름 그대로 포장물, 상자를 말해요.
패킷을 쉽게 택배라고 이해하면 됩니다.
컴퓨터 네트워크적으로 얘기하면 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각 을 말합니다.
저희가 네트워크를 통해 주고 받는 데이터가 이렇게 작게 나누어 전달이 되는 겁니다.
그렇다면 굳이 멀쩡한 데이터를 나누는 이유가 궁금하실텐데요, 이는 도로를 통해 비유하여 설명 드리겠습니다.
승용차들이 다니면 정체 없이 원할하게 다닐 수 있는 도로인데, 대형 트럭이 차선을 모두 점령해 버리면 교통 정체가 일어나겠죠?
네트워크도 도로망과 마찬가지입니다.
패킷으로 조각내기 전의 데이터가 대형 트럭이고, 패킷은 작은 승용차라고 생각한다면 왜 데이터를 작게 나누는 지 이해가 되시죠?
이처럼 네트워크에서 도로는 대역폭을 의미해요.
큰 데이터는 대역폭을 너무 많이 차지해 다른 패킷의 흐름을 막을 위험이 있기에 데이터는 작게 나누어서 보내는게 규칙입니다.
그런데 데이터를 패킷으로 분할하여 전송한다면 받는 입장에서는 데이터가 조각나서 도착하니 당황스럽겠죠?
그래서 목적지에서는 원래 데이터로 되돌리는 작업을 해야 합니다.
그렇다면 패킷을 보낼 때 되돌리는 작업을 신경써서 보내야 겠죠?
그래서 패킷을 보낼 때 각 패킷에 순서대로 번호를 붙여 보냅니다.
이런 원리로 늦게 도착한 패킷도 번호에 맞춰 정렬하면 원래 위치로 돌아가 데이터로 복구할 수 있는 것이죠!
이렇게 순서대로 도착하지 않는 작은 데이터들이 붙여진 번호를 통해 제자리로 찾아가는 것은 디지털 데이터이기에 가능한 것이죠!
정보의 양을 나타내는 단위
비트와 바이트(bit, byte)
방금 말씀드린 디지털 데이터란 0과 1의 집합을 얘기해요.
컴퓨터는 0과 1만 읽을 수 있죠?
이런 0과 1의 정보를 나타내는 최소 단위를 비트(bit)라고 합니다.
그리고 1비트가 8개 모인 것을 1바이트(byte)라고 표현해요.
정보를 나타내는 최소 단위는 비트(bit) ,
컴퓨터에서 기본 단위는 바이트(byte)입니다.
그래서 디지털 데이터를 만들 때는 8비트를 1바이트로 다루는 것이 좋아요.
지금 제가 글을 쓰는 것도 디지털 데이터잖아요?
저는 한글을 쓰는데 0과 1밖에 읽지 못하는 컴퓨터가 글을 읽을 수 있는 것은 숫자와 문자의 대응표를 미리 만들어 두었기 때문입니다.
예로 숫자 1은 'ㄱ'으로 표시하고 숫자 2는 'ㄴ'으로 표시하는 식으로 말이죠.
문자 코드(character code)
앞서 말씀 드린 대응표를 문자 코드라고 합니다.
문자 코드 중 하나인 아스키(ASCII)코드를 살펴볼게요.
제가 키보드에서 C키를 누르면 컴퓨터로 문자 코드가 전달이 되고, 컴퓨터는 그 키에 대응되는 문자 코드인 67을 확인하고 화면에 C를 표시하는 겁니다.
문자도 데이터이기에 숫자 67을 패킷으로 나누어 보내고 받는 쪽에서는 패킷을 원래 값으로 되돌려 숫자를 확인하고 화면에 C를 띄울 수 있습니다.
평소 자주 사용하는 메신저가 이런 원리를 통해 전달이 되었던 것입니다.
참 신기하네요!
네트워크 범위
네트워크는 접속할 수 있는 범위에 따라 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있습니다.
근거리 통신망인 LAN, 광역 통신망인 WAN에 대해 살펴보겠습니다.
LAN (Local Area Network)
LAN이란 근거리 통신망의 약어로 건물 안이나 특정 지역을 범위로 하는 네트워크입니다.
저희 집에는 컴퓨터, 스마트폰 여러 대가 연결되어 있는데요, 집처럼 지리적으로 제한된 곳에서 컴퓨터와 스마트폰, 프린트등을 연결할 수 있는 네트워크입니다.
LAN의 특징으로는 근거리이기에 속도가 빠르고 오류가 적습니다.
WAN (Wide Area Network)
WAN이란 광역 통신망의 약어로 지리적으로 넓은 범위에 구축된 네트워크를 말합니다.
ISP(Internet Service Provider), 인터넷 서비스 제공자가 제공하는 서비스로 구축된 네트워크이죠.
LAN과 LAN의 연결 모습을 떠올리면 쉽죠.
여기서 ISP는 KT, SK, LG처럼 인터넷 상용 서비스 사업체를 말합니다.
WAN의 특징으로는 원거리이기에 속도가 느리고 오류가 많습니다.
인터넷의 시작
그냥 추가적인 내용인데요, 인터넷의 시작이 궁금하시진 않은가요?
인터넷은 1969년 12월 미국 국방부의 첨단연구계획국(ARPA)에서 군사 목적으로 컴퓨터 네 대를 연결한 것이 인터넷의 시작입니다.
컴퓨터 네 대는 스탠포드 연구소(SRI), 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA), 샌타바버라 캠퍼스(UCSB), 유타대학(UTAH)에 설치되었습니다.
이를 ARPA(Advanced Research Projects Agency)이름을 따서 ARPA 네트워크, ARPANET(알파넷)이라고 부릅니다.
1970년대에는 알파넷에 참가하지 않았던 다른 곳에서도 유사한 네트워크가 생기고,
1980년대에는 학습 네트워크로의 확대,
1990년경에는 미국 전역의 네트워크가 상호 연결되었습니다.
그 후 상용 서비스 업체가 생겨나면서 민간에서도 인터넷을 사용할 수 있게 되었습니다.
저희가 사용하는 인터넷의 유래를 알게 되니 더 흥미롭게 느껴집니다.
기업에서의 랜 구성
소규모 회사에서의 네트워크 구성
가정에서의 랜 구성은 간단하죠?
인터넷 서비스 제공자(ISP)와 인터넷 회선 그리고 인터넷 공유기가 있으면 사용할 수 있고, 일반적인 가정에서의 구성 모습이죠?
이제는 회사에서의 네트워크 구성도 알아볼까요?
가정과의 큰 차이는 DMZ(Demilitarized) 네트워크 영역이 있다는 점입니다.
DMZ는 외부 네트워크와 내부 네트워크 사이에 위치한 중간 지대(서브넷) 을 말합니다.
네트워크의 보안 영역으로 외부 공격자가 내부 네트워크에 침투하는 것을 막는 역할을 해요.
회사는 웹 서버, 메일 서버, DNS 서버등을 외부에 공개해야 하기 때문에 필요한 것입니다.
이처럼 회사에서 구성하는 랜에는 다양한 서버가 사용되고 있습니다.
On-premise
회사에서 서버를 운영하는 방법도 두 가지로 나눠 볼 수 있는데요, 사내에 설치하거나 데이터 센터에 두고 운영하는 것을 온프레미스(on-premise)라고 합니다.
학교나 회사에서 서버실이라고 보거나 들으신 적이 있다면 그 곳의 서버 운영은 온프레미스라고 보면 돼요.
Cloud
온프레미스와 달리 서버실을 따로 두지 않고 서버를 제공하는 서비스 업체를 통해 서버를 운영하는 방식입니다.
대표적으로 AWS(Amazon Web Services)가 있습니다.
Reference : 미즈구치 카츠야, 『모두의 네트워크』 길벗 (2018), p12-40.
