[CS] 네트워크 #1

네트워크 기본 구성요소

1. 노드(Node): 네트워크의 기본 단위

• 기능
  • 통신: 다른 노드와 데이터 교환
  • 라우팅: 목적지로 가는 경로 선택
  • 데이터 처리: 패킷 처리 및 오류검사
  • 네트워크 관리: 상태 감시, 트래픽 관리 보안 등

2. 링크(Link): 노드 간 데이터를 전송하는 연결

3. 프로토콜(Protocol): 데이터 전송 규칙

네트워크 형태(Topology)

1. P2P: 1:1 통신

ㅡ> 단 2대 연결하는 경우 

2. 버스(Bus): 1개의 케이블에 여러대의 컴퓨터 연결
ㅡ> 전체에 브로드캐스팅 ㅡ> 수신 측이 자기 것만 채택 및 나머지 무시

3. 링(Ring): 1개의 원형 케이블에 여러대의 컴퓨터 연결

ㅡ> 양방향 통신 가능

4. 스타(Star): 중앙에 허브, 스위치 연결된 구조

ㅡ> 허브, 스위치 고장나면 네트워크 다운

5. 메쉬(Mesh): 1:n으로 연결

ㅡ> 각 컴퓨터가 다른 컴퓨터들과 개별적으로 연결되어 있어 비용이 비쌈. But, 한 컴퓨터가 꺼져도 나머지 연결 유지

6. 트리(Tree): 스타의 확장판으로 널리 사용되는 형태

네트워크의 레이어(OSI 모델)

1. 물리 계층(L1): 물리적 매체

ㅡ> 이더넷, USB, 블루투스

2. 데이터링크 계층(L2): 비트를 프레임으로 변환, 에러검사, 흐름제어, 링크 관리

ㅡ> MAC Address, MAC 프로토콜

3. 네트워크 계층(L3): 패킷의 경로 설정, 패킷 주소 관리

ㅡ> IP, 라우터

4. 전송 계층(L4): 데이터 전송 관리(흐름제어, 오류관리,세그먼트화,연결 설정,해제) 논리적 포트 사용

ㅡ> TCP,UDP

5. 세션 계층(L5): 세션 설정 및 관리, 데이터 교환 동기화와 체크포인트 관리

ㅡ> RPC(Remote Procedure Call), NetBios

6. 프레젠테이션 계층(L6): 데이터 변환(암호화 및 압축)

ㅡ> JPEG, MPEG, SSL/TLS

7. 어플리케이션 계층(L7): 네트워크 서비스 접근, UI제공

ㅡ> HTTP, FTP, SMTP, DNS

프로토콜

1. TCP(Transmission Control Protocol): L4에서 작동. 데이터를 보내고 수신 확인 ㅡ> 안정성 보장 (연결유지)

2. UDP(User Datagram Protocol): L4에서 작동. 데이터를 보내고 끝 ㅡ> 수신 확인이 필요 없으니 속도가 빠름

3. IP(Internet Protocol): L3에서 작동. IP주소를 사용해 패킷을 옮김 

TCP vs UDP

두 프로토콜의 차이 ㅡ> 데이터 수신 확인 ㅡ> 안정성 및 속도 상이
속도보다 안정성이 우선 ㅡ> TCP (속도는 느리지만 안정성 보장)
안정성보다 속도가 우선 ㅡ> UDP (속도가 빠르지만 안정성 보장 X)

MAC Address

48bit로 구성된 네트워크 디바이스에 부여된 고유 주소 (물리적 주소)
데이터링크 계층(L2)에서 사용

• 앞의 24bit는 제조사에 부여된 번호, 나머지 24bit 제품에 부여된 번호
• ROM(Read Only Memory)에 탑재되어 보안상의 이유로 고유한 장비 식별을 위해 사용.
  But, 메모리에 로드되어 작동하기 때문에 해킹 등으로 주소 변경이 가능함

IP

데이터 전송을 위한 주소 체계 (논리적 주소)
네트워크 계층(L3)에서 사용

• 사설 IP와 공인 IP간의 주소를 변환하기 위해 사용하는 기술이 NAT(Network Address Translation)
  ㅡ> 1개의 IP주소를 여러 대의 장치가 나누어서 사용 가능
  ex) 공유기

IP 포트

특정 프로세스나 서비스를 연결하기 위한 주소 체계
전송 계층(L4)에서 사용

DNS(Domain Network Service)

사람이 읽고 쓰고 기억하기 쉽도록 IP 주소를 변환한 도메인 이름