네트워크
네트워크의 사전적 의미
- 모뎀이나 LAN, 케이블, 무선매체 등 통신설비를 갖춘 컴퓨터로 서로 연결
하는 조직이나 체계, 통신망- 즉, 통신설비들로 두 대 이상의 컴퓨터를 서로 연결한 것을 의미,
컴퓨터 두 대를 연결했든, 그 이상으로 연결했든 필요에 따라 여러 대를 서
로 연결한 것
- 네트워크는 시스템과 전송 매체의 조합으로 구성된다.
네트워크 관련 기초 용어
- 네트워크(Network)는 전송 매체 (Transmission Media)를 매개로 서로 연결되어 데이터를 교환하는 시스템(System)의 모음이며, 시스템과 전송 매체의 연결 지점에 대한 규격이 인터페이스(Interface)이다.
- 시스템이 데이터를 교환할 때는 임의의 통신 규칙인 프로토콜(Protocol)을 따르며, 서로 다른 시스템을 상호 연동하여 동작시키기 위해서는 프로토콜의 통일이 필요하며, 이를 표준화(Standardization)이라 한다.
- 시스템 : 내부 규칙에 따라 능동적으로 동작하는 대상
ex) 컴퓨터, 자동차와 같은 물리적 대상 및 운영체제, 프로세스와 같은 논리적 대상 - 인터페이스 : 시스템과 전송 매체의 연결 지점에 대한 규격
ex) RS-232C, RJ45, USB - 전송 매체 : 시스템간 데이터를 전달하기 위한 물리적인 전송 수단
ex) 동축 케이블, 공기(무선통신) 등 - 프로토콜 : 전송 매체를 통해 데이터를 교환할 때의 임의의 통신 규칙
ex) TCP/IP 프로토콜 - 네트워크 : 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 시스템의 집합을 통칭
- 표준화 : 서로 다른 시스템이 상호 연동해 동작하기 위한 통일된 연동 형식
- 노드(Node) : 인터넷에 연결된 시스템
- 호스트(Host) : 컴퓨팅 기능이 있는 시스템
- 클라이언트(Client) : 서비스를 요청하는 시스템
- 서버(Server) : 서비스를 제공하는 시스템
클라이언트와 서버
:이용하는 서비스의 종류에 따라서 임의의 호스트가 클라이언트/서버의 역할이 바뀐다
- 호스트 1
: FTP 서비스를 받는 클라이언트 - 호스트 2
: FTP 서비스를 제공하는 서버
: Telnet 서비스를 받는 클라이언트 - 호스트 3
: Telnet 서비스를 제공하는 서버
네트워크 기능
계층 모델
: 특징이 다른 여러 호스트를 연결하기 위해서는 연결 방식을 표준화해야 한다.
대표적으로는 ISO의 OSI(Open System Interconnection) 7계층 모델
- 호스트들은 통신을 하기 위해서 7개 계층으로 모듈화된 통신 기능을 갖추어야 한다
아래 그림은 계층 구조
- 물리 계층
: 물리적으로 데이터를 전송
: 인터페이스 규칙과 전송 매체의 특성을 다룸 - 데이터 링크 계층
: 물리적 전송 오류를 해결
: 오류 감지 / 오류 제어 - 네트워크 계층
: 데이터 전송 경로 결정
: 네트워크 부하에 따른 혼잡제어 - 전송 계층
: 송수신 프로세스 사이의 연결 기능
: 데이터 처리 속도에 따른 흐름제어 - 세션/표현/응용 계층
: 사용자 프로그램으로 작성되는 계층
: 세션 – 대화 개념의 논리적 연결 제공
: 표현 – 데이터의 의미를 표현
: 응용 – 다양한 응용 환경을 지원
- 프로토콜과 인터페이스
: 사용자가 데이터를 주고 받기 위해서는 각 호스트에서의 OSI 7계층의 각 모듈이연동되어야 한다. - 프로토콜
: 각 계층은 정해진 방식과 절차에 따라 상대 계층과 통신하는데, 이 때 필요한 것이 프로토콜 - 인터페이스
: 같은 호스트에 위치한 상/하위 계층 사이의 규칙
FTP의 계층 구조
- 인터넷 계층 구조
: 네트워크 계층 (IP), 전송 계층 (TCP, UDP)
: 세션/표현/응용 계층 (FTP) - 통신 프로토콜(IP, TCP, UDP, FTP 등)의 집합을 프로토콜 스택이라고 표현함.
- 헤더를 씌우면서 하위 계층으로 이동
바이트 오더링(byte ordering)
바이트 오더링(byte ordering) : 컴퓨터에 저장되는 최소 단위인 바이트를 읽어오는 순서
- 빅 엔디안(big endian) : 1바이트 단위로 왼쪽부터 읽어서 메모리에 넣는 것
- 리틀 엔디안(little endian) : : 1바이트 단위로 오른쪽부터 읽어서 메모리에 넣는 것
ex) 0x1234를 저장하면?
-
CPU에 의해 엔디안 방식이 다르다.
: 클라이언트와 서버가 서로 다른 엔디안 방식이라면 문제가 생긴다.
-
따라서 데이터를 전송할 때 네트워크 바이트 오더를 따른다.
: 통상적으로 빅 엔디안을 사용하기로 했다.
: 내 컴퓨터가 리틀 엔디안이라면, 빅 엔디안 방식의 바이트 오더로 변환하여 전송
인터네트워킹
인터네트워킹 :네트워크와 네트워크의 연결
: 인터넷은 IP프로토콜을 사용하는 전 세계의 모든 네트워크가 연결된 시스템
: 네트워크 간의 연결을 위해서는 라우터(Router)를 사용한다.
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게이트웨이(Gateway)
: 인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템
: 리피터(Repeater), 브릿지(Bridge), 라우터(Router) 등을 사용 -
리피터
: 신호 감쇄를 보완하기 위한 신호 증폭 기능 -
브릿지
: 리피터에서 데이터 링크 계층의 기능이 추가된 것 -
라우터
: 물리/데이터링크/네트워크 계층의 기능을 지원
: 경로 선택 기능을 제공하기 위해 라우팅 테이블(Routing Table)을 생성 및 관리 -
프로토콜
: 통신 시스템이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신 규칙
: 각 계층에서 사용되는 프로토콜은 서로 독립적임 -
아래 그림은 전화를 예시로 든 것
데이터 단위
데이터 단위 : 네트워크 프로토콜을 통한 데이터 교환을 위해서는 데이터를 특정 형태로 규격화하는 작업이 필요
자세한 것은 나중에 정리
데이터 전송 규칙
- 분할된 패킷을 수신지로 전송할 때, 네트워크 상황에 따라 전송한 순서대로 도착하지 않을 수 있음
- 따라서 수신측에서는 분할된 패킷을 순서대로 재결합하는 작업이 필요
- 또한, 패킷이 전송될 때 지연으로 인해 지연/손실 될 수 있음
네트워크 주소의 표현
시스템을 설계할 때는 고유의 식별자를 부여해야 하며, 다음의 특징을 가지고 있다
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유일성 : 대상 시스템을 서로 구분하여 지칭할 수 있어야 한다. 따라서 서로 다른 시스템이 같은 구분자를 갖지 않도록 해야한다.
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확장성 : 시스템의 수용 규모를 올바르게 설정해야 한다.
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편리성 : 사용자가 식별자를 쉽게 이해할 수 있도록 해야한다.
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정보의 함축 : 다양한 정보를 포함해야 한다.
ex) 주민등록번호는 생년월일과 성별을 가진다 -
주소와 이름
: 시스템은 내부에서 처리되는 숫자 기반의 주소와 기호로 된 이름을 제공해야 한다. -
IP주소
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IP 주소는 네트워크 기능을 수행하는 IP프로토콜이 호스트를 구분하기 위해 사용되는 주소 체계. IPv4의 경우 32비트의 2진수로 구성된다.
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유일성을 보장하기 위해서, IANA(Ineternet Assigned Names Authority)가 전체 주소를 관리하고 할당한다.
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IP주소의 구분
호스트
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호스트 이름 : 인터넷에서 호스트와 연결하려면 해당 호스트의 IP를 알고 있어야 한다.
: 따라서, 의미 파악이 쉬운 문자로 된 호스트 이름을 사용하고 있다. -
DNS (Domain Name Service) : 사용자로부터 호스트의 이름을 입력받아서 IP주소를 반환해주는 역할을 담당
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DNS에서의 호스트 이름
: 국가 도메인, 단체 종류, 단체 이름, 호스트의 계층 구조로 나누어 표기
예 ) http://sch.ac.kr , naver.com, google.com -
주소 정보의 관리 : 호스트 이름과 IP주소의 조합을 텍스트 파일로 관리
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DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) : 컴퓨터에게 자동으로 DNS주소, IP주소, 게이트웨이 주소를 일정 기간 할당해주는 것
간단한 cmd 명령어
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hostname 명령어 : 내 컴퓨터의 이름을 확인할 수 있다.
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ipconfig 명령어 : 컴퓨터의 네트워크 설정 정보를 확인할 수 ㅋ다.
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ipconfig/all 명령어 : 컴퓨터의 보다 상세한 네트워크 설정 정보를 확인할 수 있다.
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ipconfig/release 명령어 : 현재 IP주소를 해제한다.
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ipconfig/renew 명령어 : DHCP를 사용하는 경우, 새로운 IP주소를 할당받는다.
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ping 명령어 : 네트워크 상태를 점검할 때 사용
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tracert 명령어 : 목적지에 도달할 때까지 통과하는 경로의 정보와 지연시간을 추적
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nslookup 명령어 : DNS서버에 질의하여 호스트의 IP를 알아오는 명령어
