01_ 네트워크 기초
* 해당 게시물은 Youtube Channel "따라하면서 배우는 IT", 네트워크 기초(개정판)의 강의를 보고 작성되었음을 미리 알려드립니다. (개인적으로 공부를 정리한 글입니다. )
* 개인적인 평가로, Network 강의 중 bible이라 생각할 정도로 강의 질이 좋습니다. Network에 대해 공부가 필요하시다면 꼭 한번 시청해보시는 걸 추천 드립니다.
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따라하면서 배우는 IT
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[ ] 네트워크란 무엇인가?
네트워크란 노드들이 데이터를 공유할 수 있게 하는 디지털 전기통신망의 하나이다.
분산되어 있는 컴퓨터를 통신망으로 연결 한 것을 말하고, 네트워크에서 서로에게 데이터를 교환한다.
* 노드 : 네트워크에 속한 컴퓨터 또는 통신 장비를 뜻하는 말.
* www 는 인터넷을 의미하는 것이 아닌, 인터넷을 통해 웹과 관련된 데이터를 공유하는 것. 인터넷의 하위 범주이다.
>> 크기에 따른 분류
LAN (Local Area Network) 가까운 연결 > 하나의 장비(스위치)에 연결되어 있는 여러 시스템이 속한 네트워크
WAN (Wide Area Network) 넓은 연결 = 가까운 지역끼리 묶인 LAN과 LAN을 묶은 것. > 하나 이상의 LAN으로 구성된 네트워크
PAN (Personal Area Network) > 개인이 사용하는 작은 단위의 네트워크
MAN (Metropolitan Area Network) > 하나의 도시 단위의 네트워크
ETC (VLAN, CAN, PAN and so on.)
>> 연결 상태에 따른 분류
연결 상태에 따라 분류할 수 있다.
Star 형 = 성(星)형, 중앙 장비에 모든 노드가 연결된 것. > 중앙에 있는 네트워크 장비를 통해 모두 연결된 형태
- 중앙의 장비가 고장나면 모든 시스템들이 통신 불가
- 일반적으로 스위치 장비를 통해 2계층, LAN 대역을 구성
Mesh 형 = 망(網)형, 여러 노드들이 서로 그물처럼 연결된 Mesh형. > 모든 시스템들이 각각 개별적으로 연결됨
- 특정 장비가 고장나도 다른 장비끼리 통신하는데 문제 없음
- 일반적으로 라우터 장비를 통해 3계층, WAN 대역을 구성
Tree 형 > 시스템을 여러 계층으로 나눠서 연결.
ETC (Ring, Bus, 혼합형 and so on.)
>> 네트워크의 통신 방식
Unicast > 특정한 한 사용자만 통신을 함. > 1:1 통신을 할 때 사용하는 방식, 특정 대상과 통신을 할 때 사용하는 방식
Multicast > 특정한 다수의 사용자와 통신을 함. > 1:n 특정 그룹과 통신하는 방식
Broadcast > 연결된 모든 사용자에게 통신을 함. > 1:n 네트워크 내의 모든 시스템과 통신하는 방식, 불특정 다수와 통신
프로토콜이란 일종의 약속이다. 네트워크에서 노드와 노드가 통신할 때,
"어떤 노드"가 "어느 노드"에게 "어떤 데이터"를 "어떻게" 보내는지를 작성하기 위한 양식이다.
>> 용도에 따른 프로토콜 예시.
가까운 곳과 연락할 때? Ethernet Protocol (MAC Address)
멀리 있는 곳과 연락할 때? ICMP, IPv4, ARP (IP Address)
여러가지 프로그램으로 연락할 때? TCP, UDP (Port Number)
데이터 통신을 할 때, 여러 Protocols로 Encapsulation 된 Packet으로 전송된다.
| Ethernet | IPv4 | TCP | Data |
[ ] 네트워크 모델
1) TCP/IP
1960년대부터 연구되어 지금까지 사용되고 있는 기술.
2) OSI 7 계층
1984년에 ISO에서 네트워크 표준으로 지정한 모델, 데이터를 주고받을 때 데이터 자체의 흐름을 각 구간별로 나눠 놓은 것.
>> OSI 7 계층 모델의 계층별 프로토콜
>> 두 모델 비교
공통점 : 계층적 네트워크 모델이며 계층 간의 역할을 정의해 놓았다.
차이점 : 계층의 수 차이, OSI는 역할 기반이며 TCP/IP는 Protocol 기반이다.
OSI는 통신 전반에 대한 표준이며 TCP/IP는 데이터 전송기술에 특화되어 있다.
간단하게 보면 TCP/IP는 기술적, 실무적인 내용이고 ISO는 논리적인 내용이라 볼 수 있다.
Packet이란 네트워크 상에서 전달되는 데이터를 통칭하는 말로 데이터의 형식화된 Block이다.
제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며 사용자 데이터는 Payload라고도 한다.
* https://ko.wikipedia.org/wiki/페이로드_(컴퓨팅)
일반적으로 Footer는 잘 사용되지 않고 Header만을 사용해서 Packet을 구성한다.
| Header | Payload | Footer |
HTTP를 Payload로 하여 TCP를 Header로 붙이고 이 묶음을 또 Payload로 하여 IPv4를 Header로 붙인다.
>> 계층별로 이름이 다른 PDU ( Protocol Data Unit )
TCP | DATA = 4계층의 PDU - Segment.
IPv4 | TCP | DATA = 3계층의 PDU - Packet. (통신에서 말하는 Packet과는 다른 의미. 용어만 같음)
Ethernet | IPv4 | TCP | DATA = 2계층의 PDU - Fream.
| 7 | 응용 | 여러가지 서비스를 제공하는 실질적인 프로그램, 사용자 인터페이스 |
| 6 | 표현 | 데이터를 어떤 형식으로 전달할지 정하는 계층 ex) 그림파일(jpeg,png), 압축파일(zip, tar.gz), 일반 텍스트 |
| 5 | 세션 | 논리적인 연결을 정의하는 계층, 네트워크 장치들간의 연결 설정의 유지 동기화 등을 어떻게 수행할지를 정의 |
| 4 | 전송 | 포트주소를 이용해서 통신, 오류 제어(신뢰성 유무), 특정 프로그램 간의 통신(웹 브라우저 and 웹 서버) |
| 3 | 네트워크 | IP주소를 이용해서 통신, 전송 경로를 선택하여 어느 경로로 가는 것이 최선인지를 결정, 특정 네트워크를 찾아가는 역할 |
| 2 | 데이터 링크 | MAC주소를 이용해서 통신, 특정 네트워크에서 특정 PC를 찾아가는 역할 |
| 1 | 물리 | 상위 계층에서 캡슐화된 데이터를 bit 단위로 변경, 전기신호로 전송하고 받은 전기신호를 bit단위로 해석하는 역할 |
쉽게 높은 계층에서부터 낮은 계층으로 Encapsulation이 된다고 보면 된다.
추가적으로 배울 수 있는 posting.
* https://velog.io/@raejoonee/OSI-참조-모델-완전히-파헤치기
* https://velog.io/@jehjong/개발자-인터뷰-TCPIP-4계층