네트워크 복습!

 

 

 

네트워크란?

 

네트워크는 서로 다른 컴퓨터, 서버, 클라이언트, 기타 장치들이 통신할 수 있도록 연결된 시스템입니다. 이러한 연결은 유선이나 무선으로 이루어질 수 있으며, 데이터와 자원의 공유를 가능하게 합니다.

• 노드(Node): 네트워크에 연결된 모든 장치(컴퓨터, 프린터, 서버 등)를 의미합니다.
• 링크(Link): 노드들을 연결하는 통신 경로입니다. 이는 유선(이더넷 케이블 등) 또는 무선(Wi-Fi, 블루투스 등) 일 수 있습니다.

 

토폴로지

 

네트워크 토폴로지는 네트워크 내의 장치들(노드)이 어떻게 연결되어 있는지를 나타내는 구조입니다. 다양한 토폴로지는 네트워크의 성능, 확장성, 그리고 오류 발생 시 복구 용이성에 영향을 미칩니다. 주요 네트워크 토폴로지 유형에 대해 자세히 설명하겠습니다.

1. 버스형

버스 토폴로지에서는 모든 장치들이 하나의 중앙 케이블(버스)에 연결됩니다. 데이터는 케이블을 따라 한 방향으로 흐르며, 모든 장치들은 이 데이터를 받게 됩니다. 특정 장치에게 보내진 데이터는 해당 장치의 주소를 포함하고 있어, 해당 장치만이 데이터를 처리합니다. 버스 토폴로지는 설치가 간단하고 비용이 저렴하지만, 중앙 케이블에 문제가 발생하면 전체 네트워크가 마비될 수 있습니다.

2. 스타형

스타 토폴로지에서는 모든 장치들이 중앙에 위치한 하나의 장치(허브 또는 스위치)에 연결됩니다. 모든 데이터 통신은 이 중앙 장치를 통해 이루어지며, 중앙 장치가 네트워크 트래픽을 적절한 목적지로 전송합니다. 스타 토폴로지는 설치와 관리가 용이하며, 중앙 장치만 잘 관리하면 네트워크 성능을 최적화할 수 있습니다. 하지만, 중앙 장치에 문제가 생기면 네트워크 전체가 영향을 받습니다.

3. 링형

링 토폴로지에서는 모든 장치들이 순환 형태로 연결됩니다. 각 장치는 두 개의 이웃 장치와만 연결되며, 데이터는 한 방향으로 순환하면서 전송됩니다. 링 토폴로지는 간단한 구조로 설치가 용이하지만, 장치 하나가 고장 나거나 연결이 끊어지면 전체 네트워크의 통신이 중단될 수 있습니다.

4. 메시형

메시 토폴로지에서는 장치들이 서로 무작위로 연결됩니다. 이 토폴로지는 특히 장애에 대한 내성이 매우 높으며, 데이터는 여러 경로를 통해 목적지에 도달할 수 있습니다. 이로 인해 네트워크가 매우 안정적이지만, 설치와 관리가 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다

 

4. 트리형

트리 토폴로지 트리 토폴로지는 하나의 루트 노드에서 시작하여 계층적으로 연결된 여러 노드들로 구성됩니다. 이는 기본적으로 확장된 스타 토폴로지로 볼 수 있으며, 노드 간의 계층적 구조를 통해 확장성이 뛰어납니다. 하지만, 상위 계층의 노드에 문제가 발생하면, 그 영향이 하위 계층으로 전파되어 전체 네트워크에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 구조 때문에 트리 토폴로지에서는 루트 노드와 주요 연결 경로의 신뢰성이 매우 중요합니다.

 

 

네트워크의 분류

• LAN과 WAN: LAN은 지역적으로 제한된 범위 내의 네트워크를, WAN은 넓은 지역에 걸쳐 있는 네트워크를 의미합니다.
• PAN, MAN: 개인적인 범위의 네트워크를 PAN, 도시 규모의 네트워크를 MAN이라 합니다.
• VPN, SAN: 가상 사설 네트워크(VPN)는 인터넷을 통해 안전하게 연결하는 기술이고, 저장장치 네트워크(SAN)는 저장 장치를 연결하는 네트워크입니다.

 

IP 주소

 

IP 주소(Internet Protocol Address)는 인터넷에 연결된 모든 장치가 갖는 고유한 주소입니다.

 

• IPv4: 이 주소 체계는 32비트로 구성되며, 점으로 구분된 네 부분으로 표현됩니다. 예를 들어, 192.168.1.1처럼 보입니다. 하지만, IPv4 주소의 한계는 약 43억 개로, 인터넷의 급속한 성장으로 인해 주소가 부족해지는 문제가 발생했습니다.
• IPv6: 이는 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 도입된 새로운 버전으로, 128비트로 구성되어 있어 훨씬 더 많은 주소를 제공합니다. IPv6 주소는 콜론으로 구분된 여덟 부분으로 표현되며, 예를 들어 2001:0 db8:85 a3:0000:0000:8 a2 e:0370:7334와 같이 보입니다.

 

 

OSI 7계층

 

OSI 7 계층(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에 의해 개발된 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 이해하기 위한 개념적인 프레임워크입니다. 이 모델은 네트워킹을 7개의 추상적인 계층으로 분리하여, 각 계층이 특정 역할을 수행하도록 합니다. 이 계층 구조는 네트워크 통신의 복잡성을 줄이고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 간의 호환성을 향상합니다.

1. 물리 계층(Physical Layer)

• 역할: 데이터 전송 매체(케이블, 광섬유 등)를 통해 비트(0과 1)를 전송합니다.
• 장비 예시: 리피터, 허브

2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

• 역할: 물리 계층을 통해 안정적으로 데이터를 전송하기 위해 프레임으로 데이터를 구성하고, 오류 검출 및 수정을 담당합니다.
• 장비 예시: 브리지, 스위치

3. 네트워크 계층(Network Layer)

• 역할: 데이터 패킷을 목적지까지 라우팅 하는 기능을 담당합니다. IP 주소 등을 사용하여 최적의 경로를 결정합니다.
• 장비 예시: 라우터

4. 전송 계층(Transport Layer)

• 역할: 데이터 전송의 신뢰성을 보장합니다. 패킷의 분할, 조립 및 오류 검사와 복구를 담당합니다. TCP/UDP 프로토콜이 이 계층에 속합니다.

5. 세션 계층(Session Layer)

• 역할: 통신 세션을 구성, 유지, 종료하는 역할을 담당합니다. 데이터 교환의 동기화 및 회복 관리를 제공합니다.

6. 표현 계층(Presentation Layer)

• 역할: 데이터의 형식과 인코딩을 관리합니다. 데이터 암호화 및 압축 처리도 이 계층에서 이루어집니다.

7. 응용 계층(Application Layer)

• 역할: 최종 사용자와 직접적으로 상호작용하는 애플리케이션에 대한 접근을 제공합니다. HTTP, FTP, SMTP 등의 프로토콜이 이 계층에 속합니다.