1. 네트워크 기초

쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크를 정리한 내용입니다

1. 네트워크 기초 용어

• 시스템 : 내부 규칙에 따라 자율적으로 동작하는 대상(물리적, 소프트웨어적인 대상도 포함)
• 인터페이스 : 시스템과 시스템을 연결하기위한 표준화된 접촉 지점
• 전송 매체 : 시스템끼리 정해진 인터페이스를 연동해 데이터를 전달하기위해 물리적인 전송 수단인 전송매체가 반드시 필요함.
• 프로토콜 : 표준화된 대화 규칙.
• 네트워크 : 하드웨어적인 전송 매체를 매개로 서로 연결되어 데이터를 교환하는 시스템의 모음. 
  통신용 전송 매체로 연결된 여러 시스템이 프로토콜을 이용해 데이터를 주고받을 때, 이들을 하나의 단위로 통칭하는 것을 의미.
  (네트워크와 네트워크가 모여 더 큰 네트워크를 구성할 수 있으며, 이때 네트워크 간의 중개장비로 라우터가 사용된다)

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2. 구조적 모델

1. OSI 7계층 모델

정보처리기사를 보며 외웠던 물데네전세표응...

• 국제 표준화 단체에서 제안한 계층 모델. 
• 7개 계층으로 이루어져 있으며, 일반 사용자가 응용 계층에서 데이터 송수신을 요청하고 요청이 순차적으로 전달되어 맨 아래에 있는 물리 계층을 통해 상대 호스트에 전달된다
• 요청이 각 계층으로 하달되는 과정에서 계층별로 기능을 수행하고 안전하게 데이터를 전달해준다. 이 과정에서 송수신 호스트 사이의 라우터들이 중개 기능을 수행한다(보통 하위 3계층(물리,데이터,네트워크)의 기능만 수행)
• 데이터 송수신의 최종 주체는 호스트 양쪽에 위치한 응용 계층이다

 

>계층별 기능

1. 물리 계층 : 네트워크상 호스트들이 데이터를 전송하려면 반드시 물리적 전송 매체가 필요하다. 물리 계층은 호스트를 전송 매체와 연결하기 위한 인터페이스 규칙과 전송 매체의 특성을 다룬다.
2. 데이터 링크 계층 : 외부요인에 의해 발생하는 물리계층의 오류에 대한 오류제어 기능을 수행하고, 오류 인지 및 오류 복구 기능이 수반된다.
3. 네트워크 계층 : 데이터가 수신 호스트에 도착하기 위해 여러 중개기인 라우터를 거치는데, 여기서 경로를 선택하고 주소를 정한 뒤, 경로에 따라 패킷을 전달해 주는 역할을 한다
4. 전송 계층 : 전송 계층은 송신 프로세스와 수신 프로세스 간의 연결 기능을 제공해 안전한 데이터 전송을 지원한다.  전송 계층에서는 데이터를 전송하고, 전송 속도를 조절하며, 오류가 발생된 부분은 다시 맞춰 주는 계층이다. 데이터를 전송 받은 경우, 전송 계층에서 데이터를 합산하여 세션 계층으로 보내주게 된다.
5. 세션 계층 : 통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정한다. 세션 계층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 
6. 표현 계층 : 전송되는 데이터를 잃지 않게 하기위해 호스트들이 표준화된 방법으로 데이터를 인식할 수 있게 해줌. 또한 오늘날의 표현 계층은 압축, 암호화 기능도 다루고 있다.
7. 응용 계층 : 일반 사용자를 위한 다양한 네트워크 응용 서비스 지원

>프로토콜과 인터페이스 

호스트들의 통신 과정에서 각 계층의 모듈이 상대 호스트의 모듈이 유기적으로 연동되어야 하며 나아가 두 호스트의 동일 계층끼리 개별적으로 논리적 통신을 수행해야 한다.

• 프로토콜 : a계층이 상대 a계층과 통신할때 필요한 규칙을 의미한다.
• 인터페이스, 서비스 : OSI 상하위 계층간에 규칙이 존재하며, 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 인터페이스를 특별히 서비스라고 한다

2. 게이트웨이

네트워크와 네트워크의 연결을 인터네트워킹이라 하며, 복잡도는 네트워크 수가 늘수록 증가한다
네트워크가 연동되는 것은 물리적인 연결 뿐만이 아닌, 연결에 필요한 상위의 네트워크 프로토콜이 지원됨을 뜻한다

인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템을 일반적으로 게이트웨이라 부르며, 일반적으로 지원할 수 있는 기능의 한계에 따라 분류가 나뉜다

• 리피터 : 물리계층을 지원한다. 한쪽의 입력된 신호를 물리적으로 단순히 증폭해 다른쪽으로 중개하는 역할을 한다.
• 브리지(집 공유기) : 단순히 전달만하고 물리적 오류문제를 다루지 않는 리피터를 보완한것. 리피터 기능에 데이터 링크 계층 기능이 추가됨
• 라우터 : 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층의 기능을 지원한다. 경로선택기능을 제공해 받은 데이터를 어느 네트워크로 보낼지 판달할 수 있다.

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3. 주소의 표현

주소의 개념은 단순히 서로를 구분한다는 목적을 넘어 주소가 가르키는 대상의 특징을 표현 할 수도 있다.

디지털 환경에서 일반 사용자는 문자로 된 이름을 사용하고, 인터넷 내부는 숫자로 된 주소를 사용한다. 

주소와 IP에 관련된 흐름을 한번 정리한 적이 있다 => 👩‍💻웹 통신 흐름

 

1. 주소와 이름

시스템을 지칭하는 구분자는 내부에서 처리되는 숫자기반의 주소, 사용자가 볼수 있는 문자로된 이름을 제공한다. 

네트워크에는 여러 종류의 주소와 이름이 존재한다. 각 계층의 기능을 담당하는 프로토콜마다 주소를 독립적으로 사용하기 때문이다

• IP 주소 : 네트워크 계층의 기능을 수행하는 IP프로토콜이 호스트를 구분하기위해 사용하는 주소체계.
  • 32비트의 이진수로 표시되며(IPv4), 최근에는 128비트까지 주소 표현 공간이 확장되었다(IPv6)
  • 임의 할당이 아닌 특정 규칙에 따라 인접한 주소들을 그룹으로 묶어 관리한다.
• 호스트 이름 : 인터넷에서 특정 호스트와 연결하려면 반드시 IP주소를 알아야하지만, 사용자는 숫자가 아닌 문자로 된 호스트 이름을 사용해 주소를 기억한다

2. 주소 정보의 관리

사용자가 문자로 기억하는 주소를 도메인 이름이라 하는데, 이를 IP주소로 변경하기위해 DNS라는 시스템을 사용하고 있다

• 호스트 파일 : 특정파일에 도메인이름과 IP주소조합을 기록한뒤 사용자가 입력한 도메인 이름과 일대일로 매칭되는 IP를 찾을 수 있다. 다만 이는 갱신된 정보를 수작업으로 업데이트해줘야 하며 오늘날 잦은 변경이 있는 상황에서는 보조적으로 이용되고 있다
• DNS(Domain Name System) : 위의 호스트 파일 문제를 해결하기 위해 고안되었으며, 주소와 이름 정보를 자동으로 유지하고 관맇는 분산데이터베이스 시스템. 호스트 주소와 이름정보는 네임 서버라는 관리 호스트가 유지하고, 주소 변환이 필요한 클라이언트는 네임 서버에 요청해 IP주소를 얻는다.