네트워크 기초 개념

1. 네트워크

인터넷의 동작에서 기술했던 거지만 다시 한번 짚고 가겠습니다. 네트워크는 분산되어 있는 컴퓨터들을 자원이나 정보를 공유하기 위해 통신망으로 연결한 것을 의미합니다. 또한 프로토콜을 사용해 데이터를 교환하는 시스템의 집합을 통칭합니다. 네트워크는 모든 종류의 물리, 논리적 자원을 공유할 수 있으므로 자원 활용이 극대화되며, 병렬 처리가 가능하여 성능이 향상됩니다.

1.1 시스템 구분

노드(Node) : 대형 네트워크에서 장치 혹은 데이터 지점(data point)를 의미합니다.

호스트(Host) : 컴퓨터의 기능이 있는 시스템

클라이언트, 서버 : 서비스를 요청하고 제공하는 시스템

 

1.2 네트워크 주소

네트워크 주소 : 네트워크 상 존재하는 노드를 고유하게 식별

 

주소의 종류 

1) MAC 주소 : Link계층에서 사용되며 LAN카드에 내장

2) IP 주소 : Network 계층에서 사용

3) 포트번호 : 전송 계층에서 사용

4) 메일 주소 : 메일 시스템에서 사용

 

2. TCP/IP

2.1 이더넷 어댑터

 이더넷(Ethernet)은 LAN 영역에서 사용하는 통신기술을 규격을 의미합니다. 이더넷은 OSI 제 1계층(물리 계층)과 제2계층(데이터링크 계층)의 기술 규격으로 유선 네트워크의 경우 대부분이 이더넷을 사용합니다. 이더넷은 네트워크 계층으로부터 받은 패킷에 프레임의 처음을 나타내는 프리앰블(preamble)과 목적지(수신자)와 출발지(송신자)를 나타내는 헤더, 비트 오류체크에 사용하는 FCS(Frame Check Sequence)를 추가하여 프레임을 생성합니다. 이더넷은 MAC 주소라는 48비트로 된 식별자를 사용해 컴퓨터를 식별합니다. 

 그 중 이더넷 어댑터는 PC의 LAN카드를 의마하고 LAN 카드가 2개 있으면 이더넷 로컬 영역연결 2와 같이 뜨기도 합니다.

 

2.2 IP

 인터넷 공간에서 자신의 PC가 사용하는 고유 식별자로, 인터넷 상에서 PC에서 다른 곳에 데이터를 보낼 때 송신의 주체이기 때문에 출발지 주소에 해당됩니다. 

IP주소는 IPv4와 IPv6가 있습니다. IPv4는 32비트 크기의 주소 체계로 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255까지 2의 32승만큼 주소값을 가질 수 있으며 32비트로 이루어져 있습니다. IPv6는 128비트 주소체계로 확장됩니다.

 

 IP주소에는 클래스 개념이 존재하는데, 네트워크 크기에 따라 클래스를 구분합니다. 그 중 127번은 127.0.0.1번으로 사용하며 어떤 클래스에도 속하지 않고, 사용자가 사용하는 LAN카드 자신으로 루프백 주소라고 합니다.

 

3. 서브넷

 서브넷(Serbnet)은 네트워크 관리자가 네트워크 성능을 향상시키기 위해, 자원을 효율적으로 분배하는 것입니다. 이는 네트워크 영역과 호스트의 영역을 분할하는 것입니다. 네트워크 측면에서 너무 큰 브로드캐스트 도메인(라우터와 네트워크 장비없이 통신할 수 있는 영역)은 네트워크 환경에서 패킷전송을 느리게하여 성능저하 이슈를 발생시킵니다. 따라서 네트워크를 쪼개서 통신 성능을 보장하는 것입니다.

 IP는 32자리 2진수로 표현할 수 있다고 했습니다. 근데 이 말은 즉슨 최대 2의 32승만큼의 표현만 가능하고 자원의 한계가 존재한다는 것입니다. 결국 제한적인 자원으로 인해 주소에 낭비없이 아껴써야 하는 것인데 이를 위해 등장한 것이 서브넷 마스크입니다.

 

3.1 서브넷마스크

 서브넷 마스크는 IP주소와 쌍을 이뤄 사용하는 개념으로 IP주소를 서브넷 마스크를 이용해 표기합니다. 필요한 네트워크 주소만 호스트 IP로 할당할 수 있게 만들어 네트워크 낭비를 방지합니다. 위에서 서브넷마스크 255와 대응되는 자리는 네트워크 ID이고, 0에 대응되는 자리는 호스트 ID라고 합니다.

 

3.2 게이트웨이

 게이트 웨이(Gateway)는 관문이라는 뜻으로 인터넷 공간에서 각기 다른 호스트 사이를 연결해주는 기능을 하며 라우터라고도 합니다.

 위에서 동일한 LAN선, WIFI에 연결된 모든 기기의 네트워크 ID는 192.168.137.로 동일한데, 이처럼 동일한 네트워크 ID를 공유하는 장치들의 공간을 LAN(Local Area Network)라고 합니다. 해당 LAN영역에는 무수한 host가 존재하고 해당 LAN영역에 속해있는 호스트를 구분하는 식별자가 바로 호스트 ID입니다.

 라우팅 스위칭 네트워크 ID가 다른 호스트간에 연결되는 것을 라우팅이라 하고, 네트워크가 ID가 같은 호스트간에 연결되는 것을 스위칭이라고합니다. 

3.3 라우터의 경로 선택

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처

https://hyuntaekhong.github.io/blog/Network/

[Network] 네트워크 기초 개념

https://noahlogs.tistory.com/47

[네트워크] 네트워크 기초 지식 정리