Hyun-Taek Hong

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초보 개발자의 개인 공부 블로그

[Network] 네트워크 기초 개념

1. 네트워크(Network)

1) 개념

  • 분산되어 있는 컴퓨터들을 자원이나 정보를 공유하기 위하여 통신망으로 연결한 것을 의미
  • 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 시스템의 집합을 통칭
  • 전송 매체로 서로 연결된 시스템의 모음

2) 네트워크 활용의 장점과 단점

  • 모든 종류의 물리적 및 논리적 자원을 공유할 수 있으므로 자원 활용이 극대화
  • 병렬 처리가 가능해지고 성능이 향상
  • 데이터의 중복 저장이 가능하므로 데이터 복구가 용이하고 신뢰성이 향상되지만 일관성 문제가 발생할 가능성
  • 컴퓨터가 누구나 손쉽게 접근할 수 있어서 보안 문제 발생 가능성이 증가

3) 네트워크 기초용어

  • 시스템
    • 내부 규칙에 따라 능동적으로 동작하는 대상
    • ex) 컴퓨터, 자동차, 운영체제, 프로세스 등
  • 인터페이스
    • 시스템과 시스템을 연결하기 위한 표준화된 접근 방법
  • 전송매체
    • 시스템끼리 데이터를 전달하기 위한 물리적인 전송 수단
  • 프로토콜
    • 전송 매체를 통해 데이터를 교환하기 위한 특정 규칙
  • 인터넷
    • ARPANET에서 시작된 세계 최대 규모의 컴퓨터 통신망
    • 전세계 네트워크가 유기적으로 연결되어 동작하는 통합 네트워크
  • 인트라넷
    • 인터넷의 기술을 응용하는 기업 내 전용 컴퓨터 네트워크
    • 기업의 각종 정보를 표준화하여 서버를 통해 공유하는 기업 내 인터넷

4) 시스템 구분

  • 노드(Node)
    • 인터넷에 연결된 시스템의 가장 일반적인 용어
  • 호스트(Host)
    • 컴퓨터 기능이 있는 시스템
  • 클라이언트(Client)
    • 서비스를 요청하는 시스템
  • 서버(Server)
    • 서비스를 제공하는 시스템

5) 네트워크 주소

  • 네트워크 주소
    • 네트워크 상에 존재하는 노드를 고유하게 식별
  • 주소 종류

    • MAC 주소
      a) Link 계층에서 사용
      b) LAN 카드에 내장

    • IP 주소
      a) Network 계층에서 사용

    • 포트 번호
      a) 전송 계층에서 사용
      b) TCP와 UDP가 독립적으로 관리 (소켓 주소)

    • 메일 주소
      a) 메일 시스템에서 사용

2. TCP/IP

1) 이더넷 어댑터

  • 이더넷은 LAN 영역에서 사용하는 통신기술을 의미한다
  • 이더넷 어댑터는 PC의 LAN 카드를 의미한다
  • LAN 카드가 2개 있으면 이더넷 로컬 영역 연결 2와 같이 뜨기도 한다.

2) IP

a) 개념

  • 인터넷 공간에서 자신의 PC가 사용하는 고유한 식별자이다
  • 또한 인터넷 상에서 PC에서 다른 곳에 데이터를 보낼 때 송신의 주체이기 때문에 출발지 주소에 해당한다.
  • IPv4 프로토콜에서 사용 - 32비트 크기의 주소 체계
  • IPv4는 0.0.0.0 부터 255.255.255.255 까지 총 2의 32승만큼 주소값을 가질 수 있으며, 32비트로 이루어져 있다.
  • IPv6에서는 128 비트 주소 체계로 확장

  • 예시

    IP Address

b) IP주소 체계

  • IP 주소에는 클래스 개념이 존재한다.

  • 네트워크 크기에 따라 클래스 구분

    구분 IP 주소의 첫번째 자리 범위
    A 클래스 1~126
    B 클래스 128~191
    C 클래스 192~223

    ※ 127번은 127.0.0.1 번으로 사용하는 특별한 주소이다. 그래서 어떤 클래스에도 속하지 않는다. 본인이 사용하는 LAN카드 자신으로 루프백 주소라고도 한다.

    IP Address

3) DNS(Domain Name Service)

  • 호스트 이름과 IP 주소의 변환하는 역할
  • IP 주소는 사용자가 기억하기 어려워 알아보기 쉬운 호스트 이름으로 서비스를 요청한다.

IP Address

4) 서브넷(Serbnet)

서브넷팅(Subnetting)이란?

  • 네트워크 관리자가 네트워크 성능을 향상시키기 위해, 자원을 효율적으로 분배하는 것이다.
  • 여기서 자원을 효율적을 분배한다는 것은 네트워크 영역과 호스트 영역을 분할하는 것이다.
  • 네트워크 측면에서 너무 큰 브로드캐스트 도메인은 네트워크 환경에서 패킷전송을 느리게하고 성능저하 이슈를 발생시킨다. 따라서 네트워크를 쪼개서 통신 성능을 보장하는 것이다.
  • IP는 32자리 2진수로 표현할 수 있는데 이 말은 결국 최대 2의 32승만큼의 표현만 가능하고, 결국 자원의 한계가 존재한다는 것이다.

  • 즉, 자원의 한계가 존재한다는 뜻이고 결국 제한적인 자원으로 인해 주소에 낭비 없이 아껴써야 한다. 이를 위해 등장한 것이 바로 서브넷마스크

    ※브로드캐스트 도메인 : 라우터와 네트워크 장비 없이 통신할 수 있는 영역

서브넷마스크

  • IP 주소와 쌍을 이뤄 사용하는 개념이다.
  • 정확히는 IP 주소를 이 서브넷 마스크를 이용해 표기한다.(서브넷마스크 표기법)
  • 필요한 네트워크 주소만 호스트 IP로 할당 할 수 있게 만들어 네트워크 낭비를 방지한다.

  • 아래 표에서 서브넷마스크 255와 대응되는 자리는 네트워크 ID 이고 0에 대응되는 자리는 호스트 ID라고 한다

    network

5) 게이트웨이(Gateway)

  • 인터넷 공간에서 각기 다른 호스트 사이를 연결해주는 기능을 한다.
  • 간단하게 말하면 무선공유기라는 말과 같다. 즉, 공유기를 통해 인터넷에 접속하는 관문과 같다.

  • 게이트웨이는 다른 말로는 라우더라고도 한다.

    network

  • 동일한 LAN선, wifi에 연결된 모든 기기의 네트워크 ID는 192.168.137로 동일하다. 이처럼 동일한 네트워크 ID를 공유하는 장치들의 공간을 LAN 영역(Local Area Network)이라고 한다.

  • 해당 LAN 영역에는 무수한 host가 존재하고 해당 LAN 영역에 속해있는 호스트를 구분하는 식별자가 바로 호스트 ID이다.

    ※ 네트워크 ID가 다른 호스트 간에 연결되는 것 => 라우팅
    ※ 네트워크 ID가 같은 호스트 간에 연결되는 것 => 스위칭

6) 라우터의 경로 선택

network

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참고