[network] 네트워크의 기초 용어와 개념

컴퓨터 네트워크의 필수적인 기초 용어와 개념에 대해 정리했습니다.

* 네트워크 기초 용어

네트워크 : 하드웨어적인 전송 매체를 매개로 서로 연결되어 데이터를 교환하는 시스템의 모음

인터페이스 : 시스템과 전송 매체의 연결 지점에 대한 규격

프로토콜 : 시스템이 데이터를 교환할 때 소프트웨어적으로 동작하는 통신 규칙

표준화 : 인터페이스와 프로토콜은 연동 형식의 통일이 필요

 

시스템 : 일반적으로 시스템 System은 내부 규칙에 따라 자율적으로 동작하는 대상을 가리킴

시스템이 여러 개 모여 더 큰 시스템을 구성할 수 있으므로 크기를 기준으로 시스템을 나누지는 않음

우리가 알고 있는 인터넷은 수많은 소규모 네트워크들이 서로 연동되는 반복적인 과정을 거쳐서 형성된 거대 연합체의 네트워크

인터페이스 : 시스템과 시스템을 연결하기 위한 표준화된 접촉 지점을 의미

하드웨어적인 관점과 소프트웨어적인 관점이 모두 존재

 

전송 매체 : 시스템끼리 정해진 인터페이스를 연동해 데이터를 전달할 때 필요한 물리적인 전송 수단

프로토콜 : 논리적으로 상호 연동되는 시스템이 전송 매체를 통해 데이터를 교환할 때 따르는 표준화 된 대화 규칙

프로토콜은 상하 관계가 아닌 동등한 위치에 있는 시스템 사이의 규칙이라는 측면이 강조되어 인터페이스와 구분

네트워크 : 통신용 전송 매체로 연결된 여러 시스템이 프로토콜을 사용해 데이터를 주고받을 때, 이들을 하나의 단위로 통칭한 것

 

인터넷 : 전 세계의 모든 네트워크가 유기적으로 연결되어 동작하는 통합 네트워크

데이터 전달 기능에 한해서는 공통으로 ip프로토콜을 사용

표준화 : 서로 다른 시스템이 상호 연동해 동작하기 위한 통일된 연동 형식

 

* 시스템 기초 용어

노드 : 컴퓨터 이론 분야에서 특정 시스템 가리키는 가장 일반적인 용어

데이터를 주고받을 수 있는 모든 시스템 통칭

라우터 : 인터넷 내부 구성, 기본으로 데이터 전송기능 포함, 데이터 중개 기능, 최적의 경로 제공

호스트 : 인터넷 바깥쪽에 연결되어 일반 사용자들의 네트워크 접속창구

 

Client – Server

Client : 임의이 인터넷 서비스를 이용하는 프로그램

Server : 서비스를 제공하는 응용 프로그램

--> Client와 Server의 개념은 항상 상대적

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* OSI 7 Layer model

7Layer – 응용계층(Application)--> 다양한 네트워크 응용 서비스

6Layer – 표현계층(Presentation)--> 데이터 의미 잃지 않도록, 표준화 된 방법 데이터 인식

5Layer – 세션계층(Session) --> 응용환경에서 사용자 간 대화개념 연결

4Layer – 전송계층(Transport)--> 송수신 프로세스 간 연결

3Layer – 네트워크계층(Network)--> 데이터의 올바른 경로 추천 / 데이터 중개기능:라우터 / 네트워크 부하:혼잡제어

2Layer – 데이터링크계층(Data link)--> 물리계층의 오류제어 기능

1Layer – 물리계층(Physics)--> 호스트를 전송매체와 연결, 유선매체와 무선매체로 나뉨

• ‘라우터’는 하위 3계층의 기능만 수행
• 일반적으로 4계층까지의 기능은 운영체제에서 System Call형태로 상위 계층에 제공
• 5~7계층의 기능은 응용프로그램으로 작성된다.

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* Protocol / Inter Face

각각의 계층에서의 규칙 : Protocol

상하위 계층 간 규칙 : Interface( 하위->상위 : 서비스 )

* 인터넷의 계층 모델

프로토콜 스택

양쪽 호스트에 동일한 기능을 수행

계층구조로 이루어진 통신 프로토콜의 집합

 

TCP-전송계층 / IP-네트워크계층

 

인터네트워킹 : 네트워크와 네트워크 간 연결

-> 서로 독립적으로 운영되는 두 개 이상의 네트워크가 연동되어 정보 교환 하려면

이를 적절히 중개 할 인터네트워킹 시스템 필요

 

게이트웨이 : 인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템

-> 리피터 : 신호증폭장치, 물리계층기능 지원 (물리적 신호는 거리가 멀수록 감쇄)

-> 브리지 : 리피터기능+데이터링크계층 기능추가 (물리계층에서 발생한 오류 해결)

-> 라우터 : 물리계층, 데이터링크계층, 네트워크계층 기능 지원

자신과 연결된 네트워크가 호스트들의 정보 유지,관리 / 데이터 전송에 관한 판단

네트워크와 호스트 정보 : 라우팅 테이블에 보관

 

 데이터 단위

• - 한 단위의 규격으로 묶인 전송 데이터
• OSI 7계층 모델에선 각 계층에 규격화 된 데이터에 고유명칭 존재
• 계층 상관없이 사용 -> PDU(Protocol Data Unit)

7 응용계층 - APDU(Aplication Protocol Data Unit)

6 표현계층 - PPDU(Presention Protocol Data Unit)

5 세션계층 - SPDU(Sesstion Protocol Data Unit)

4 전송계층

- TCP : 세그먼트

- UDP : 데이터그램

- TPDU(Transport Protocol Data Unit)

3 네트워크계층 - 패킷 / NPDU(Network Protocol Data Unit)

2 데이터링크계층 - 프레임 / DPDU(Data Link Protocol Data Unit)

 

 

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* 주소의 표현

유일성 : 대상을 서로 구분하여 지칭하는 것, 하지만 완전한 확장성을 전제로 하는 유일성은 불가능

확장성 : 사용하는 구분자의 양이 늘어난다 -> 시스템의 최대 수용 규모를 예측해 최대한계를 올바르게 설정 할 필요가 있다.

편리성 : 부여되는 구분자는 효율적으로 운용할 수 있도록 한다. 주소체계는 문자로 된 이름 추가한다. 매핑 필요

정보함축 : 쉽게 가늠할 수 있도록 한다.

 

주소와 이름

• 네트워크에는 여러 종류의 주소와 이름이 존재한다.
• 네트워크계층 ip프로토콜 -> ip주소 / 데이터링크계층 -> LAN카드 별 MAC주소
• 전송계층 – TCP에선 별도 port주소

IP address

네트워크계층의 기능 수행하는 IP프로토콜이 호스트를 구분하기 위해 사용하는 주소 체계

32비트 이진숫자 구성 -> 8비트씩 네 부분으로 나눈 후 십진수 표현

ex) 211.223.201.30 : www.korea.co.kr (domain이름)

 

-> 인터넷에서 IP주소는 패킷 경로 결정에 중요한 역할. 네트워크 계층 기능을 수행하는 IP

프로토콜이 전송 패킷 경로 결정한다.

 

호스트 이름 : 사용자들은 IP주소보다 문자로 된 호스트 이름을 사용하는 것이 일반적

 

 

호스트 이름과 IP주소 변환

 

호스트 파일 : 호스트 이름과 IP주소를 특정 파일에 기록하여 관리(ex: UNIX-> /etc/ hosts)

 

DNS : 주소와 이름 정보를 자동으로 유지하고 관리하는 분산 DB System

호스트 주소, 이름 정보->네임서버 관리/ 주소변환 필요한 client->네임서버요청

MAC주소 : 2계층의 MAC계층에서 사용하며 일반적으로 LAN카드에 내장

IP주소 : 네트워크계층 기능 수행 IP프로토콜에서 사용

포트주소 : 전송계층에서 사용 호스트에서 실행되는 프로세스 구분, 전송계층 프로토콜 TCP/UDP가 독립적으로 관리

메일주소 : 응용계층에서 메일시스템에서 사용자 구분하려고 사용