📚 네트워크 구축 방식
LAN(Local Area Network) : 한정된 지역 안에서의 네트워크 구축
WAN(Wide Area Network) : 서로 멀리 떨어진 곳과의 네트워크 구축
Ethernet(이더넷) : CSMA/CD 프로토콜을 사용해서 통신하는 네트워크 방식
📕 CSMA/CD 통신 방식
Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection의 약어로, 대충 알아서 눈치로 통신하자 ! 라는 방식이다.
Carrier Sense란, Carrier(= 네트워크 상에서 나타나는 신호)가 있는지 감지하는 것이다. Carrier가 감지되었다는 것은, 누군가가 네트워크 상에서 통신을 하고 있다는 것이다. Carrier가 감지되면 데이터를 보내지 않고 기다리고, Carrier가 감지되지 않으면 자신의 데이터를 네트워크 상에 보낸다. 다시 말해, 네트워크 자원을 쓰고 있는 PC나 서버가 있는지 확인하는 것이다.
만약 2개 이상의 PC나 서버가 동시에 네트워크 상에 데이터를 보내는 경우를 Multiple Access(다중 접근)이라고 한다.
이렇게 2개 이상의 장비들이 데이터를 동시에 보내려다 부딪치는 경우를 Collision(충돌)이라고하는데, 이더넷에서는 Collision(충돌)이 발생했는지 잘 확인을 해야한다. 이것을 Collision Detection(충돌 감지)라고 부른다.
네트워크 상에서 Collision이 발생하면 데이터를 전송했던 PC들은 랜덤한 시간(= 사용자는 느끼지 못하는 아주 작은 시간))동안 기다리고 데이터를 재전송한다. 15번을 재전송 후에도 충돌이나면 데이터 전송을 포기한다.
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CSMA/CD정리
이더넷 방식에서의 특징은CSMA/CD방식으로 통신한다는 것이다. 네트워크 상에서 아무도 통신하고 있지 않으면 무조건 자기 데이터를 실어서 보낸 후 잘 도착했는지 확인한다. 만약 2개 이상의 장비에서 데이터를 보내면Collision(충돌)이 발생한다. Collision이 발생하면 자신이 보내려던 데이터를 랜덤 시간 동안 기다렸다가 재전송한다.
토큰링(TokenRing) : 네트워크 상에서 토큰을 가진 PC만이 데이터를 보내는 방식
데이터를 다 보내면 바로 옆 PC에 토큰을 넘겨준다.
따라서 Collision(충돌)이 발생하지 않는다는 장점이 있고, 네트워크에 대한 성능을 미리 예측할 수 있다. 대신 보내야하는 데이터를 바로 보내지 못하고 토큰이 자기에게 도착할 때까지 대기해야하는 단점도 존재한다.
💡 이더넷은 순서 없이 아무나 통신할 수 있지만, 토큰링을 토큰을 가진 순서에 따라 통신할 수 있다.
📚 케이블
UTP (Unshielded Twistd pair) 케이블 : 감싸져 있지 않은 꼬인 쌍을 가진 케이블
STP (Shielded Twistd pair) 케이블 : 케이블 주위를 절연체로 감싼 케이블로, EMI를 줄여 UTP보다 좀 더 비싸고 성능이 좋다.
📚 MAC(Media Access Control) 주소
통신을 위해 서로를 구분할 수 있는 유일한(Unique) 주소이다. 랜카드나 네트워크 장비에 고정되어있다. 하드웨어 주소라고도 한다.
💡 네트워크에서 MAC 주소는 물리 주소, IP주소는 논리 주소라고 한다.
📚 네트워크에서 통신하는 방식(캐스트 3형제)
📕 Unicast(유니캐스트)
1 대 1 통신방식, 프레임에 하나의 목적지 주소 (맥 주소)를 적어 데이터를 전송하는 방식이다.
랜카드는 네트워크에 도착한 프레임 안에 목적지 주소를 확인하고 자신의 맥 주소와 같으면 해당 프레임을 CPU로 올린다. 만약 주소가 다르다면 프레임을 버리기때문에 PC 성능에는 영향을 주지 않는다.
📕 Broadcast(브로드캐스트)
전부를 대상으로하는 통신 방식, 로컬 랜에 붙어있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신방식이다.
💡 로컬 랜 = 라우터에 의해서 구분된 공간 = 브로드캐스트 도메인
브로드캐스트의 주소는 FFFF.FFFF.FFFF(맥 주소)로 정해져있어서, 랜카드는 비록 자신의 맥주소와 다르더라도 브로드캐스트의 패킷을 CPU로 보낸다. 브로드캐스트는 네트워크 상에 있는 전체 노드로 전송되어 트래픽도 증가하고, 해당 패킷을 받은 모든 랜카드가 이 패킷을 CPU로 전송해야하기때문에 PC 성능에 저하도 가져온다.
이런 브로드캐스트는 어떤 경우에 사용할까?
처음 두 PC 간에 통신을 하는 경우 도착지의 맥 주소를 알기 위해 ARP에서 사용하기도 하며 라우터끼리 정보를 교환할 때 또는 다른 라우터를 찾을 경우에 사용하기도 한다.
📕 Multicast(멀티캐스트)
그룹을 대상으로 하는 통신방식으로, 유니캐스트와 브로드캐스트 방식의 장점이 합쳐진 방식이다.
200명 중 100명에게만 데이터를 보내고자할 때, 유니캐스트로 보내면 같은 데이터를 100번 반복하여 전송해야하고, 브로드캐스트 방식을 이용하면 데이터를 받을 필요없는 100명에게도 데이터가 도착해 PC 성능을 떨어뜨린다. 이때 특정 그룹에 속한 사람들에게만 선택적으로 한 번에 데이터를 보내는 방식이 멀티캐스트이다. 하지만 라우터나 스위치에서 멀티캐스트 기능을 지원해야한다. 기능을 지원하지 않는다면 라우터는 멀티캐스트를 브로드캐스트처럼 취급해 막아버리고, 스위치는 모든 노드에 데이터를 전송한다.
정리
유니캐스트는 우리가 가장 많이 사용하는 통신 방법으로, 목적지 주소를 하나만 적어서 특정한 한 PC에게 데이터를 보낸다.
브로드캐스트는 브로드캐스트 도메인(로컬랜) 안에 있는 모든 PC들에게 한 번에 데이터를 전송한다. 이 경우는 모든 패킷을 CPU로 올려야하기때문에 PC 성능 저하가 발생할 수 있다는 단점이 존재한다.
멀티캐스트는 특정 그룹에게만 한 번에 데이터를 전송할 수 있는 방법으로, 유니캐스트와 브로드캐스트의 장점이 결합된 방식이다. 멀티캐스트를 이용하려면 라우터나 스위치에서 해당 기능을 지원해야한다.
📚 OSI 7 Layer
Open Systems Interconnection 7 Layer
물리 > 데이터 링크 > 네트워크 > 전송 > 세션 > 표현 > 응용
통신이 일어나는 단계를 7개의 단계로 구분한 것
데이터의 흐름을 한 눈에 볼 수 있고, 문제를 해결하기 편하다는 장점이 있다.
예를 들어 네트워크 문제가 발생했을 때 ping을 날렸는데 이상이 없으면 일단 네트워크 계층까지는 이상이 없는 것으로, 그 아래에 있는 피지컬 계층, 데이터 링크 계층도 이상이 없다고 판단할 수 있다.
📕 프로토콜
컴퓨터끼리 서로 통신하기 위해 필요한 통신 규약으로 프로토콜이 같아야 통신이 가능하다.
TCP/IP : 인터넷에서 사용하는 프로토콜
IPX(Internetwork Packet eXchange): 내부 네트워크에서 사용하는 프로토콜
AppleTalk(애플토크( : 매킨도시들이 서로 간의 통신을 위해 사용하는 프로토콜
