TIL: 컴퓨터 네트워크 기초
오늘 배운 내용
- 네트워크 구성 요소: 단말기, 네트워크 장비, 통신 매체, 메시지
- LAN과 WAN 구분
- OSI 7계층 개요
- 메시지 교환 방식: 회선 교환 vs 패킷 교환
- 프로토콜과 캡슐화/역캡슐화
1. 네트워크 구성 요소
컴퓨터 네트워크
컴퓨터 네트워크는 크게 단말기와 네트워크 기기로 구성된다.
여기서 단말기란 통신을 하는 주체를 지칭한다.
즉, 무선 혹은 유선 네트워크 연결 단자를 가진 일반적인 컴퓨터를 의미한다.
단말기에는 데스크톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, 서버 컴퓨터 등이 포함된다.
가장 기본적인 컴퓨터 네트워크 구성은 두 단말기를 직접 네트워크 케이블로 연결하는 것이다.
하지만 이렇게 하면 단말기 두 대밖에 작동하지 못한다다.
단말기 세 대 이상 간에 통신하려면 다른 방법이 필요하다.
가장 기본적으로 링 위상(Ring Topology) 연결 방식이 있을 수 있다.
아래 그림과 같이 연결되어 순차적으로 데이터를 주고받는 것을 의미한다.
그런데 이렇게 컴퓨터 네트워크를 구성하는 것은 보기 어렵다.
대부분은 네트워크 기기를 사용하여 다음과 같이 구성한다.
1.1 단말기(호스트)
- 네트워크에 연결되어 정보를 생성·송신하고 최종 수신하는 장치
- 예시: 데스크톱, 노트북, 스마트폰, 서버 등
- 역할에 따라 서버(서비스 제공)와 클라이언트(요청·응답)로 분류
1.2 네트워크 장비(중간 노드)
- 호스트 간 정보를 안정적·안전하게 전달
- 종류: 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기 등
1.3 통신 매체(간선)
- 유무선 매체로 노드를 연결
- 유선 매체: LAN 케이블, 광케이블 등
- 무선 매체: Wi-Fi, 블루투스, 셀룰러 망 등
1.4 메시지
- 노드 간 주고받는 정보 단위
- 웹 페이지, 파일 전송, 이메일 등 다양한 형태
2. 범위에 따른 네트워크 분류
| 분류 | 약자 | 설명 | 예시 |
|---|---|---|---|
| LAN | Local Area Network | 한정된 지역(가정·기업·학교)의 근거리 통신망 | 사무실 LAN, 가정용 Wi-Fi |
| WAN | Wide Area Network | 먼 지역의 LAN들을 연결한 광역 통신망 | 인터넷(네트워크의 네트워크) |
3. OSI 7계층 요약
-
물리 계층 (Layer 1)
- 하드웨어·전송 매체 정의 (전류 파형, 전압 레벨 등)
-
데이터 링크 계층 (Layer 2)
- LAN에서 에러 검출·프레임 전송
- MAC 주소 기반 스위칭
-
네트워크 계층 (Layer 3)
- WAN 간 라우팅, IP 주소 관리
-
전송 계층 (Layer 4)
- 신뢰성 있는 전송 보장 (TCP/UDP)
-
세션 계층 (Layer 5)
- 응용 간 세션 관리
-
표현 계층 (Layer 6)
- 데이터 암호화·압축·변환
-
응용 계층 (Layer 7)
- HTTP, FTP, SMTP 등 응용 프로토콜
4. 메시지 교환 방식
4.1 회선 교환 방식
- 전용 회선을 설정 후 통신
- 음성 통화(전화망) 예시
- 장점: 일정 대역폭 보장
- 단점: 회선 점유 시 자원 낭비
4.2 패킷 교환 방식
- 메시지를 작은 패킷 단위로 분할 전송
- 인터넷 대부분이 패킷 교환
- 경로 동적 결정, 높은 효율
- 패킷 = 헤더(Header) + 페이로드(Payload) + 트레일러(Trailer)
5. 주요 전송 방식
- 유니캐스트(Unicast): 일대일 전송
- 브로드캐스트(Broadcast): 네트워크 내 모든 호스트에 전송 (브로드캐스트 도메인 범위)
6. 프로토콜
- 네트워크 장치 간 합의된 규칙·절차
- 예시
- IP: 패킷 전달 경로 결정
- ARP: IP ↔ MAC 주소 매핑
- TCP/UDP: 신뢰성·속도 차이
- HTTP/HTTPS: 웹 통신 규약
7. 캡슐화(Encapsulation) & 역캡슐화(Decapsulation)
- 캡슐화
- 송신: 상위 계층 데이터를 하위 계층 헤더/트레일러와 결합
- 역캡슐화
- 수신: 하위 계층에서 제거 후 상위 계층으로 전달
TIL: 컴퓨터 네트워크의 기본 개념과 동작 원리를 정리했다!
