[CS] - 네트워크

박진우·2022년 8월 8일
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Computer Science

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💡 네트워크 (Network)

  • 데이터통신이라는 공통의 목적을 위하여 두 개 이상 의 장치들이 연결되어 있는 통신구조를 말한다. 출저: https://terms.naver.com/
  • Net + Work 의 합성어로써 컴퓨터들이 통신 기술을 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 이용 형태를 의미한다.

  • 노드들이 데이터공유할 수 있게 하는 디지털 전기 통신망의 하나이며, 네트워크에서 여러 장치들을 노드 간 연결 을 사용하여 서로에게 데이터를 교환한다.

노드❓ : 네트워크에 속한 통신 장비 , 컴퓨터나 프린터, 스마트폰, 노트북, 데이터 송수신 장치를 뜻한다.


즉 한마디로 표현하기 어렵지만 대략적으로 말하자면 "두 대 이상의 컴퓨터들을 연결하고 서로 통신할 수 있는 것"





◽ 인터넷(Internet)

여러 통신망을 하나로 연결한다는 의미로 네트워크의 네트워크'를 구현하여 모든 컴퓨터를 하나의 통신망 안에 연결(International Network)하고자 하는 의도에서 이를 줄여 인터넷(Internet)이라고 처음 명명하였던 데 어원을 두고 있다고 한다.


  • 인터넷의 모든 장치(데스크톱 PC, 스마트폰, 태블릿, TV, 리눅스, 스마트워치 등)은 호스트 혹은 종단 시스템이라고 불린다.

  • 문서, 그림 영상과 같은 여러 가지 데이터를 공유하도록 구성된 세상에서 전 세계를 연결하는 네트워크다.

  • 프로토콜(통신규약) TCP/IP를 통해 연결되어 있으며, 여러 네트워크가 모여 거대 망 형성하고, 관리 주체가 없다.



◽ 네트워크의 종류

  • PAN ( Personal Area Network ) : 가장 작은 규모의 네트워크

  • LAN ( Local Area Network ) : 근거리 영역 네트워크

  • WAN (Wide Ares Network) : 광대역 네트워크로 멀리 있는 지역을 한데 묶은 네트워크이며, 가까운 지역끼리 묶인 LAN과 LAN을 다시 하나로 묶은 것이다.

  • MAN (Metropolitan Area Network) : 대도시 영역 네트워크

  • VAN (Value Added Network) : 사전적 의미로는 VAN 이란 부가가치망 이란 뜻을 가진 단어로, 전기통신사업자로부터 회선을 차용하여 고도의 통신처리기능등 부가가치를 붙여서 제3자에게 재판매하는 통신말을 말한다.

    즉 여러 종류의 정보서비스가 부가된 통신망으로 우리나라에는 KICC,KS-net,금융결제원 등이 있고, 쉽게말해서 신용카드사와 사업자간의 중간역활을 하는 회사라고 말할 수 있다.

이외에도 WLAN, SAN, CAN, GAN, VPN, ISDN, Intranet, Extranet등 많은 부분으로 분류된다.


연결 형태에 따라 star형, mesh(망)형, Tree형, 링형, 버스형 등으로 나뉘기도 한다.

계층형 (Tree)

장점

 - 네트워크 관리가 쉽고, 새로운 장치를 추가하기 쉽다.

 - 네트워크의 신뢰도가 높다.

 

단점

 - 트래픽 집중에 따른 속도 저하현상(병목현상)이 발생하기 쉽다.

 - 상위 노드 고장시 상위 네트워크와의 통신이 불가능하다.

버스형 (Bus)

장점

 - 설치비용이 적고, 신뢰성 우하다.

 - 구조 간단

 - 새로운 노드 추가가 쉽다.

 

단점

 - 네트워크 병목현상 발생이 쉽다.

 - 장애 발생시 전체 네트워크가 마비된다.

 

성형 (Star)

장점

 - 고속 네트워크에 적합하다.

 - 노드 추가가 쉬우며, 개별 링크 장애시에도 네트워크에 영향이 없다.

 

단점

 - 중앙 노드 장애시 전체 네트워크가 마비된다.

 - 노드 증가에 따라 네트워크의 복잡도가 증가한다.

링형 (Ring)

장점

 - 저렴한 네트워크 구성이 가능하며, 충돌현상이 발생하지 않는다.

 

단점

 - 네트워크의 구성을 변경하기 힘들다.

 - 링크 장애시 전체 네트워크가 불통이 된다.

 

망형 (Mesh)

장점

 - 완벽하게 이중화 되어있으므로 장애에 강하다.

 - 많은양의 데이터 처리에도 문제가 없이 거뜬하다.

 

단점

 - 구축과 운영 비용이 매우 높다. 


◽ 네트워크의 회선구성 방식

회선 구성 방식은 컴퓨터와 여러대의 단말기들을 연결하는 방식을 말하며, 2대 이상의 노드(node)가 하나의 링크에 연결되는 방식이다.

  • 점 대 점(Point-to-Point) 방식 : 중앙 컴퓨터와 단말기를 일대일 로 연결하여 언제든지 데이터 전송이 가능하게 한 방식.

  • 멀티 드롭 방식(다중 점) : 멀티 포인트 방식이라고도 하며 다수 의 단말기들을 한개의 통신 회선에 연결하여 사용하는 방식.

  • 회선 다중 방식 : 회선 다중방식은 다중화 방식이라고도 하며, 여러대의 단말기들 다중화 장치 를 활용하여 중앙 컴퓨터와 연결하여 사용하는 방식.




◽ 네트워크의 통신 방식

  • 유니 캐스트 : 특정 대상이랑만 1:1로 통신

  • 멀티 캐스트 : 특정 다수와 1:N 으로 통신

  • 브로드 캐스트 : 네트워크에 있는 모든 대상과 통신




💡 네트워크 프로토콜

◽ OSI(Open Systems Interconnect)

  • ISO(International Standards Organization)에 의해 발전된 구조모델로 데이터 통신구조기능을 묘사하는데 자주 사용된다.

  • 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여 각 계층간 상호 작동하는 방식을 정해 놓은 것이다.

  • ISO(국제표준화기구)가 1984년에 발표했으며, 통신이 일어나는 과정을 7단계로 크게 구분하여 한 눈에 들어올 수 있도록 정의했기 때문에 단계별로 파악할 수 있다.

Protocol

  • 두 관련 프로그램간에 교환되는 데이터에 일정한 형태규정하는 규칙을 말하며 데이터의 교환을 효율적으로 만드는 기능을 수행한다.

  • 데이터 처리 시스템에서는 통신의 복잡성으로 인하여 하나의 프로토콜에서 모든 작업을 수행하는 것은 바람직하지 않다.

  • 즉 네트워크에서 노드와 노드가 통신할 때, 어떤 노드가 어느 노드에게 어떤 데이터를 어떻게 보내는지 작성하기 위한 표준,규격 이라고 할 수 있다.

◾ 1) Physical layer(물리 계층)

  • 데이터 전송 신호를 운반하는데 요구되는 하드웨어의 특성을 정의

  • 전기, 기계적신호를 주고받는 역할을 하는 계층

  • 전송 단위 : 비트(Bit)

  • 예 : RS-232C, V.35

  • 대표적인 장비 : 통신 케이블, 허브, 리피터, 어댑터 ..



  • 물리적인 연결을 통해 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당하는 계층

  • 신뢰할 수 있는 정보의 전송을 보장하고, 전송매체에 연결된 스테이션들에 주소를 지정 하는 것

  • 전송 단위 : 프레임(Frame)

  • 대표적인 장비 : 스위치, 브릿지, 이더넷 ..



◾ 3) Network layer(네트워크 계층)

  • Network를 통한 연결을 관리, 종단 간 주소(IP)를 정하고 경로(Route)를 선택하고 패킷(Packet)을 전달하는 계층

  • 라우팅 기능을 맡고 있으며 목적지까지의 최적경로 알고리즘을 사용한다.

  • 일반적으로 IP(Internet Protocol)을 TCP/IP의 네트워크층이라고 말한다.

  • 전송 단위 : 패킷(Packet)

  • 대표적인 장비 : 라우터, L3 스위치, IP 공유기 ..



◾ 4) Transport layer(전송 계층)

  • 수신측이 전송된 데이터를 그대로 받을 수 있도록 보장. 즉 종단 간 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당하는 계층

  • 전송 단위 : TCP-세그먼트(Segment), UDP-데이타그램(Datagram)

  • 데이터 전송을 위해 Port번호를 사용한다.



◾ 5) Session layer(세션 계층)

  • Transport 개체간의 연결에 있어서 메시지의 교환을 제어하는 역할 즉 통신 장치 간 상호작용 동기화를 제공하는 계층

  • 통신을 하기 위한 세션을 확립, 유지, 중단하는 역할



◾ 6) Presentation layer(표현 계층)

  • 데이터를 교환하기 위해 함께 일하는 응용 층들은 어떻게 데이터를 표현 할지 정하는 계층

  • 표준 데이터 표현루틴을 제공한다.

  • 데이터 인코딩/디코딩, 압축/해제, 암호화/복호화 수행



◾ 7) Application layer(응용 계층)

  • 사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할을 하는 계층

  • Telnet, HTTP,크롬, DB, E-mail 등

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