CS: 네트워크 용어 정리

권유리·2026년 3월 11일
CSnetwork네트워크

네트워크

여러 장치들이 서로 연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 구조

internet vs Internet

internet: 여러 네트워크가 서로 연결된 구조 자체 (network of networks)
Internet: 전 세계적인 공용 인터넷

노드 (Node)

네트워크에 연결된 모든 지점이나 장치를 넓게 부르는 말

ex. 컴퓨터, 서버, 스위치, 라우터, 프린터

호스트 (Host)

노드 중에서 직접 IP 주소를 가지고, 데이터를 주고받는 종단 장치(end system)

ex. 노트북, 스마트폰
cf. 스위치, 허브 -> 노드 O, 호스트 X

모뎀 (modem)

ISP(Internet Service Provider)에서 들어오는 신호를 집이나 회사의 장비가 쓸 수 있는 신호로 바꿔주는 장치

  • 외부 인터넷 회선
  • 내부 네트워크 장비

외부 인터넷 신호를 내부 네트워크에서 사용할 수 있게 바꿔주는 장치

라우터 (Router)

어느 네트워크로 데이터를 보낼지 결정하는 장치

  • 서로 다른 네트워크 사이에서 IP 주소 기반으로 패킷 전달

네트워크와 네트워크를 연결하고, 패킷을 어디로 보낼지 결정하는 장치

스위치 (Switch)

같은 네트워크 안에 있는 여러 장치를 유선으로 연결해주는 장치

  • 목적지 MAC 주소를 보고 필요한 장치에만 전달
  • 같은 LAN 안에서 데이터를 보낼 때 스위치가 MAC 주소를 보고 어느 포트로 보낼지 결정

IP 주소 vs MAC 주소

IP 주소: 네트워크에서 각 기기를 구분하기 위한 주소
MAC 주소: 네트워크 장치의 물리적 주소

ex. MAC: 00:1A:2B:3C:4D:5E / IP: 192.168.0.10

  • MAC 주소: 같은 LAN 내부에서 장치를 식별
  • IP 주소: 서로 다른 네트워크까지 포함해서 논리적으로 식별
  • 포트 번호: 한 컴퓨터 안에서 어떤 애플리케이션인지 식별

같은 LAN 내부에서 장치들을 연결하고, 필요한 장치에게만 데이터를 전달하는 장치

인터넷 회선 -> 모뎀 -> 라우터 -> 스위치 -> 호스트

NAT (Network Address Translation)

사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 바꿔주는 기술

  • 공인 IP 부족으로 여러 기기가 같은 공인 IP 사용
  • 내부 네트워크 구조를 외부에 직접 노출하지 않기 위해

무선 AP

무선 장치가 네트워크에 접속할 수 있게 해주는 장치

  • Wi-Fi 접속 지점

집에서 사용하는 공유기는 보통 아래 기능을 같이 가지고 있다.

  • 라우터 기능
  • 스위치 기능
  • 무선 AP 기능
  • NAT 기능
  • 유선 기기: PC -> 랜선 -> 스위치
  • 무선 기기: 휴대폰/노트북 -> Wi-Fi -> AP -> 스위치

네트워크 프로토콜

서로 다른 장치들이 네트워크를 통해 데이터를 주고받을 때 지켜야 하는 약속과 규칙

  • Syntax: 데이터 형식, 구조
  • Semantics: 각 필드나 메시지가 어떤 의미를 가지는지
  • Timing: 언제 보내고, 얼마나 기다리고, 어떤 순서로 처리할지

ex.

  • HTTP: 웹에서 클라이언트와 서버가 요청/응답하는 규칙
  • HTTPS: HTTP + TLS/SSL, 암호화된 웹 통신
  • TCP: 신뢰성 있는 전송
  • UDP: 빠른 전송
  • IP: 논리 주소 기반 전달
  • DNS: 도메인 이름을 IP 주소로 변환
  • DHCP: 클라이언트에게 자동으로 IP 주소 할당
  • ARP: IP 주소를 MAC 주소로 변환
  • ICMP: 오류 보고, 네트워크 진단 (ex. ping)
  • Ehternet: 유선 LAN 통신 규칙, MAC 주소 기반 프레임 전달

OSI 7계층

네트워크 통신 과정을 기능별로 7개의 계층으로 나눈 모델

L7Application Layer응용 계층Data
L6Presentation Layer표현 계층Data
L5Session Layer세션 계층Data
L4Transport Layer전송 계층Segment
L3Network Layer네트워크 계층Packet
L2Data Link Layer데이터 링크 계층Frame
L1Physical Layer물리 계층Bit

L1: 물리 계층 (Physical Layer)

실제 신호를 전송하는 계층

  • 0과 1의 비트를 신호로 바꿔서 보내는 역할

비트들을 의미 있는 프레임으로 묶고, 같은 LAN 안에서 전달

  • 대표 프로토콜: Ethernet, Wi-Fi(802.11)

스위치로 같은 LAN 내부에서 MAC 주소를 사용해 프레임을 전달하는 계층

L3: 네트워크 계층 (Network Layer)

서로 다른 네트워크 사이에서 패킷을 목적지까지 전달하는 계층

  • 대표 프로토콜: IP, ICMP, IPSec

IP 주소를 기반으로 패킷의 경로를 결정하고, 서로 다른 네트워크 간 전달

L4: 전송 계층 (Transport Layer)

포트 번호를 사용해 종단 간(end-to-end) 통신을 담당하는 계층

  • IP 주소가 컴퓨터를 찾는 주소라면,
    포트 번호는 그 컴퓨터 안에서 어떤 프로그램과 통신할지를 찾는 값
  • ex. 80: HTTP, 443: HTTPS, 3306: MySQL
  • 대표 프로토콜: TCP, UDP

L5: 세션 계층 (Session Layer)

통신 세션을 생성, 유지, 종료하는 계층

L6: 표현 계층 (Presentation Layer)

데이터 표현 방식의 차이를 맞춰주는 계층

표현 계층은 데이터 형식 변환, 인코딩, 압축, 암호화 등을 담당하여 서로 다른 시스템이 데이터를 공통된 방식으로 해석할 수 있게 한다.

L7: 응용 계층 (Application Layer)

사용자가 직접 접하는 네트워크 서비스를 제공하는 계층

  • 응용: 실제 애플리케이션이 네트워크 기능을 사용하도록 하는 규칙 (ex. 브라우저, 메일 프로그램, 파일 전송 프로그램)
  • 대표 프로토콜: HTTP/HTTPS, FTP, SMTP, DNS, SSH

응용 계층은 사용자와 가장 가까운 계층으로, HTTP, FTP, SMTP 같은 네트워크 서비스를 제공

데이터 송/수신 흐름

ex. 브라우저가 서버에 HTTP 요청을 보내는 상황

송신 측 : 캡슐화
1. 응용 계층: HTTP 요청 생성
2. 표현 계층: 필요하면 인코딩/암호화
3. 세션 계층: 세션 관리
4. 전송 계층: TCP 헤더 추가, 세그먼트 생성
5. 네트워크 계층: IP 헤더 추가, 패킷 생성
6. 데이터링크 계층: MAC 헤더 추가, 프레임 생성
7. 물리 계층: 비트를 신호로 변환해 전송

수신 측 : 역캡슐화
반대로 아래에서 위로 올라가며 각 헤더를 해석하고 제거

  • 물리: 선이나 전파로 보냄
  • 데이터링크: 같은 LAN에서 누구(MAC)한테 보낼지 결정
  • 네트워크: 다른 네트워크까지 어디(IP)로 갈지 결정
  • 전송: 어떤 프로그램(Port)에게 얼마나 신뢰성 있게 줄지 결정
  • 세션: 대화 흐름 유지
  • 표현: 데이터 형식 맞춤
  • 응용: 실제 서비스 제공

TCP/IP stack

Application Layer응용 계층사용자가 실제로 이용하는 네트워크 서비스 규칙
Transport Layer전송 계층애플리케이션끼리 데이터를 어떤 품질로 주고받을지 결정하는 계층
Internet Layer인터넷 계층패킷을 어느 네트워크로 보낼지 결정
Link Layer네트워크 액세스 계층실제로 같은 네트워크 안에서 데이터를 어떻게 보내는지 담당하는 계층

브라우저에서 https://example.com에 접속하면

  • 애플리케이션 계층: 브라우저가 HTTP 요청 생성
  • 전송 계층: TCP가 목적지 포트 443을 붙이고 연결을 맺음
  • 인터넷 계층: IP가 목적지 서버의 IP 주소를 기준으로 패킷 전달
  • 네트워크 액세스 계층: Ethernet 또는 Wi-Fi가 실제 프레임을 만들어 전송

HTTP → TCP → IP → Ethernet/Wi-Fi

TCP (Transmission Control Protocol)

전송 계층에서 신뢰성 있는 통신을 제공하는 프로토콜

특징

  • byte-stream protocol
  • 연결지향형: 통신 전에 연결을 맺음
  • 신뢰성 보장: 데이터가 빠지면 재전송
  • 순서 보장: 보낸 순서대로 받게 해줌
  • 흐름 제어: 상대가 받을 수 있는 만큼만 보냄
  • 혼잡 제어: 네트워크가 혼잡하면 속도를 줄임

UDP (User Datagram Protocol)

전송 계층에서 빠르고 단순한 통신을 제공하는 프로토콜

특징

  • message-oriented protocol
  • 비연결형: 연결을 맺지 않고 바로 보냄
  • 신뢰성 보장 X: 유실돼도 재전송 안 함
  • 순서 보장 X
  • 흐름 제어 X
  • 혼잡 제어 X
  • 헤더가 단순해서 가벼움
  • 빠름

참고

쉬운코드 네트워크 강의

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