네트워크 개요

용어

• LAN : 캠퍼스, 건물, 한 층의 협소한 네트워크
• WAN : 도시, 국가 간을 묶는 광범위한 네트워크(여러 LAN을 결합)
• Host : IP 주소가 부여된 컴퓨터
• Standalone : 네트워크 접속 없이 컴퓨터를 사용하는 형태
• Batch Processing : 처리할 프로그램을 일정 시간 축적하여, 일괄 처리하는 방식
• OS : 컴퓨터의 CPU, 메모리, 주변 기기, 실행 프로그램을 관리하는 소프트웨어
• Multi Vendor : 인터넷을 경유한 서로 다른 기종 간의 접속
• Downsizing : 컴퓨터의 성능 향상으로 대형 컴퓨터를 소형 컴퓨터로 대체
• Mac(Media Access Control) : 물리적인 매체간의 접속을 제어

 

개요

1. 컴퓨터 네트워크의 개요 및 등장 배경
1. 컴퓨터의 다양화, 소형화, 가격 저하로 보급이 확산
2. 네트워크를 통해 컴퓨터 간 정보 공유, 빠른 송수신이 가능
3. 사적인 네트워크간 결합이 활발히 이루어져 인터넷이 탄생
4. 인터넷의 보급이 정보의 공유를 촉진
2. 컴퓨터와 네트워크의 발전사
1. 1950년대 : Batch Processing
• 대규모 계산을 위해서만 컴퓨터를 사용
• 잡지식
• Batch처리를 위해 COBOL, FORTRAN 언어가 개발
2. 1960년대 : Time Sharing System(TSS)
• TSS에서는 여러 단말이 하나의 컴퓨터를 사용
• 네트워크와 컴퓨터의 결합이 시작
• 잡지식
• TSS는 Star형 네트워크 구성
• 유저가 단말을 통해, 직접 컴퓨터를 조작
• TSS의 OS에 의해, 컴퓨터가 여러 프로그램을 동시에 처리
• 동시 처리를 통해, 가상적으로 단말과 컴퓨터간 1:1로 통신
• 대화형 조작이 실현
• TSS 용으로 Basic 언어가 개발
3. 1970년대 : 컴퓨터간 통신
• 컴퓨터의 소형화, 저가화로 기업이 컴퓨터를 도입
• 사무 처리의 효율화를 위해 컴퓨터 간의 데이터 송수신 기술이 실현
• 잡지식
• 이전에는 자기 테이프, 플로피 디스크 등 외부 매체를 이용하여 컴퓨터간 데이터 이동
4. 1980년대 : 컴퓨터 네트워크 등장
• 다른 종류의 컴퓨터 간의 통신을 위해 네트워크가 등장
• Windows 시스템의 등장으로, 여러 프로그램의 동시 사용을 실현
• 네트워크와 Windows 시스템을 결합하여, 네트워크 내의 서로 다른 컴퓨터 자원을 자유로이 활용
5. 1990년대 : 인터넷의 보급
• 값싸게 여러 메이커의 컴퓨터를 접속해 시스템을 구축하기 위한 Downsizing, Multi vendor가 유행
• WWW에 의한 웹 서비스의 보급으로 여러 메이커가 각자의 통신 기술을 인터넷에 대응
6. 2000년대 : 인터넷 기술이 중심
• 개별적으로 발전한 기술을 도입하여 인터넷이 발달
• 예로, 전화망을 기반으로 구축된 인터넷은 IP망으로 대체
• IP망 위에 전화, TV, 컴퓨터 통신, 인터넷이 구축
• 컴퓨터 외에도 인터넷에 접속
7. 모든 것의 핵심은 TCP/IP
• 인터넷 기술 = TCP/IP
• 다양한 통신 기술을 결합하는 응용성을 보유
3. 프로토콜
1. 개요
• 컴퓨터간 통신하기 위한 약속
• 프로토콜만 일치하면 메이커, CPU, OS 등의 차이는 무의미
• 통신을 위해서는 물리적 단계에서 응용 프로그램의 종류까지 명확한 약속이 필요
• 사람으로 치면 언어(영어, 일본어, 한국어 등)
2. 패킷 교환
• 패킷은 '소포'라는 뜻
• 큰 데이터를 작은 데이터로 분할한 것
• 패킷에 헤더를 부착하여 송신자, 수신자, 패킷내용 등을 지정
• 많은 컴퓨터가 한 회선을 공유해도 헤더를 통해, 목적지에 도달 / 재조립이 가능
• 프로토콜은 헤더의 작성법, 해독법에 대한 약속을 정의한 것
4. 프로토콜 표준화
1. 표준화란?
• 서로 다른 메이커의 네트워크 장비 간 통신할 수 있도록 공통된 프로토콜을 제정
2. 배경
• 컴퓨터의 사용량은 증가, 하지만 기업별 프로토콜이 달라, 타 기업 네트워크 장비와 통신할 수 없는 문제 발생
• 회사의 부도, 서비스 중단 등으로, 고객은 모든 장비를 타사의 장비로 교체해야 하는 문제 발생
• 호환성에 대한 니즈가 증가가 네트워크 오픈화, 멀티 벤더화로 직결
3. 대표적 모델
• OSI(Open Systems Interconnection, 개방형 시스템간 상호 접속)
• ISO(International Organization for Standardization, 국제 표준화 기구)에 의해 제정
• 통신에 필요한 기능을 7 계층으로 분할
• TCP/IP
• IETF(Inter Engineering Task Force)라는 민간 조직에서 표준화
• 인터넷 상의 Defact Standard로 자리 매김
5. 프로토콜 계층화
1. 계층화란?
• 복잡한 네트워크 프로토콜을 단순화 하기 위해, 기능에 따라 여러 계층으로 분할
• 각 층은 하위층에서 특정 서비스를 제공 받아, 상위층에 특정 서비스를 제공
2. 장점
• 각 층이 독립하여, 변경에 의해 타 층에 영향이 없음
• 단순화 되므로, 프로토콜을 만들기 쉬움
• 각 층마다 책임이 명확함
3. 프로토콜과 인터페이스
• 인터페이스 : 상위층과 하위층이 서로 서비스를 주고 받는 것에 대한 약속
• 프로토콜 : 통신 상대의 같은 계층과의 통신에 대한 약속
4. OSI 참조 모델
• 각 층은 역할에 따라 구분된다.
• Application
• 응용 프로그램의 통신 관련 부분을 정한다.
• 전자 메일, 파일 전송, 원격 접속 등
• Presentation
• 상하위층간 데이터 포맷을 상호변환한다.
• 기기 고유의 포맷 또는 네트워크 공통 포맷
• Session
• 데이터 전송을 관리한다.
• 논리적 통신로인 커넥션의 확립 / 절단, 전송할 데이터의 길이 등을 관리
• Transport
• 목적지의 Application 계층까지 데이터를 전송한다.
• 통신을 하는 양 쪽 노드에서만 처리가 일어난다.
• Network
• 목적지까지 데이터를 전송한다.
• 주소 체계, 전송 경로의 선택도 담당한다.
• Data Link
• 물리적으로 연결된 노드 간 통신을 가능하게 한다.
• 2진수의 숫자열을 의미를 가지는 덩어리인 프레임으로 나누어 상대에게 전달한다. (프레임의 생성, 수신)
• Physical
• 디지털 신호(비트열)와 아날로그 신호(전압의 고저 혹은 점멸)를 상호 변환한다.
• 케이블이나 커넥터의 형상을 규정한다.
• OSI 참조 모델에 의한 통신처리
• 각 층의 프로토콜은, 헤더 등 데이터 포맷과 데이터 처리 수순 등을 구체적으로 정의하고 있다.
• Application 층
• 송신 시
• 메시지, 수신자 등에 대한 메타데이터를 패킷에 부착한다.
• 수신 시
• 헤더와 패킷을 분리하여 해석한 후, 비휘발성 메모리에 보존한다.
• 수신 불가 시, 에러 메세지를 반환한다.
• Application 고유의 에러 처리도 Application 층의 역할이다.
• Presentation 층
• 이기종 간의 데이터 표현 형식의 정합성을 보장한다.
• 송신 시
• 컴퓨터 고유의 데이터 표현 형식을 네트워크 공통 표현 방식으로 변환한다.
• Presentation 층 간의 데이터 부호화 방식 식별을 위해 헤더를 부착한다.
• 수신 시
• 데이터 부호화 방식 식별을 위해 헤더와 패킷을 분리한다.
• 네트워크 공통 표현 방식을 컴퓨터 고유의 데이터 표현 형식으로 변환한다.
• Session 층
• 목적지로의 통신로 확보, 데이터 송신 준비 등 가상 커넥션을 확립한다.
• 커넥션 확립, 데이터 전송 등의 타이밍을 관리한다.
• 헤더에 데이터의 전송 수순에 대한 정보를 담아 부착한다.
• Transport 층
• 실제 커넥션의 확립 / 절단한다.
• 데이터 전송의 신뢰성을 보장한다.
• 데이터 도착 여부 확인
• 데이터 미도착, 데이터 파손시 재송신
• Network 층
• 목적지를 특정하기 위한 IP주소, 포트 등의 정보를 헤더에 담아 송신할 패킷에 부착한다.
• Data Link 층
• 물리적 통신 매체로 연결된 기기 간 데이터 송수신을 가능하게 한다.
• Physhical 층
• 0과 1의 디지털 데이터를 전압이나 빛의 펄스로 변환하여 물리적 통신매체에 흘려 보낸다.
• 직접 접속된 기기간 식별하기 위해 MAC 주소가 사용된다.
• 헤더에 MAC 주소가 포함된 정보를 담아 패킷에 부착한다.