🌐[Network] 네트워크 기초 - Summary.

1️⃣ 네트워크 기초 용어.

• “네트워크” 는 전송 매체를 매개로 데이터를 교환하는 시스템의 모음입니다.
• 시스템과 전송 매체의 연결 지점에 대한 규격이 “인터페이스” 입니다.
• 시스템이 데이터를 교환할 때는 통신 규칙인 “프로토콜” 이 필요합니다.
• “인터페이스” 와 “프로토콜” 은 서로 다른 시스템을 상호 연동해 동작시키기 위함이므로 반드시 “연동 형식의 통일” 이 필요하고, 이를 “표준화” 라 합니다.
• “인터넷” 은 “IP” 라는 네트워크 프로토콜이 핵심적인 역할을 하는 “네트워크 집합체” 입니다.

2️⃣ 프로토콜.

• 상호 연동되는 시스템이 데이터를 교환할 때 사용하는 표준화된 규칙을 “프로토콜” 이라 합니다.
• 일반적으로 “프로토콜” 은 “동등한 위치에 있는 시스템 사이의 규칙이라는 측면이 강조” 되어 인터페이스와 구분 됩니다.
  • 즉, 7계층 모델에서 프로토콜은 같은 계층 사이의 관계를 다루기 때문에 각각의 계층마다 서로 다른 프로토콜이 존재합니다.
• 일반적으로 프로토콜은 주고받은 데이터의 형식과 그 과정에서 발생하는 일련의 절차적 순서를 규정하고 있습니다.

3️⃣ 클라이언트와 서버.

• “클라이언트와 서버” 의 개념은 “인터넷 서비스를 기준” 으로 “구분” 됩니다.
  • 그 차이가 “서비스 단위” 로 이루어지므로 “임의의 호스트가 클라이언트나 서버로 고정”되지는 않습니다.
    • 서비스를 제공하면 서버가 되고 이 서비스를 이용하면 클라이언트가 되므로 특정 서비스를 기준으로 상대적인 관점에서 클라이언트와 서버를 사용합니다.
      • 다양한 서비스 제공을 목적으로 하는 특화된 호스트인 경우는 호스트 자체를 서버라 부르기도 합니다.
• 서버는 클라이언트보다 먼저 실행 상태가 되어 클라이언트의 요청에 대기해야 합니다.

4️⃣ OSI 7계층 모델.

• 다수의 시스템을 서로 연결해서 통신하려면 선행적으로 전체 시스템 구조를 표준화해야 합니다.
• 국제 표준화 단체인 ISO에서는 OSI 7계층 모델을 제안하여, 네트워크에 연결된 시스템이 갖추어야 할 기본 구조와 기능을 정의하고 있습니다.
  • 응용 계층
  • 표현 계층
  • 세션 계층
  • 전송 계층
  • 네트워크 계층
  • 데이터 링크 계층
  • 물리 계층
    • 이런 계층적인 구조로 기능을 세분화하였습니다.
• 일반 사용자는 응용 계층을 통해 데이터 전송을 요청하며, 이 요청은 물리 계층까지 순차적으로 전달되어 상대 호스트에 전송됩니다.
  • 전송된 데이터는 물리 계층에서 순차적으로 응용 계층까지 전달됩니다.

5️⃣ 인터네트워킹.

• 네트워크와 네트워크의 연결을 인터네트워킹이라고 합니다.
• 인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템을 일반적으로 게이트웨이 라 부릅니다.
• 게이트웨이 는 기능에 따라 종류가 다양하지만
  • 리피터
  • 브리지
  • 라우터
  • 등등..
    • 가장 일반적인 구분 방식입니다.
• 리피터는 물리 계층의 기능을 지원하며, 브리지는 리피터 기능에 데이터 링크 계층의 기능이 추가된 것으로 물리 계층에서 발생한 오류를 해결해줍니다.
• 라우터는 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층의 기능을 지원하므로 경로 선택 기능이 존재합니다.

6️⃣ 데이터 단위.

• 네트워크 프로토콜을 사용해 데이터를 교환할 때는 먼저 데이터를 특정 형태로 규격화하는 작업이 필요합니다.
  • 이와 같은 한 단위의 규격으로 묶인 전송 데이터를 데이터 단위라 하며, 계층에 상관없이 호칭할 때는 통칭하여 PDU라 부릅니다.
  • 특별히 네트워크 계층에서는 패킷, 데이터 링크 계층에서는 프레임이라는 용어가 중요하게 사용됩니다.

7️⃣ 주소의 표현.

• 주소의 개념은 단순히 서로를 구분한다는 고유의 목적을 넘어 주소가 가리키는 대상의 특징을 표현할 수 있습니다.
• 사람들은 문자로 된 이름에 익숙하지만, 0과 1로 디지털화된 환경에서는 구분자를 숫자로 된 주소로 표현할 수밖에 없습니다.
• 숫자로 된 주소 표현 방식은 일반 사용자에게 불편하므로 외우기 쉬운 문자 형식의 이름을 추가로 사용합니다.
• 인터넷에서 일반 사용자는 문자로 된 이름을 사용하고, 인터넷 내부는 숫자로 된 주소를 사용하므로 둘 사이의 변환 기능이 필요합니다.
• 주소에서 구분자는 유일성, 확장성, 편리성, 정보의 함축이라는 네 가지 특징을 갖습니다.

8️⃣ IP 주소.

• IP 주소는 네트워크 계층의 기능을 수행하는 IP 프로토콜이 호스트를 구분하기 위하여 사용하는 주소 체계입니다.
• 임의의 호스트를 인터넷에 연결하려면 반드시 IP 주소를 할당받아야 합니다.
• IP 주소는 32비트의 이진 숫자로 구성되는데, 보통 8비트씩 네 부분으로 나누어 십진수로 표현합니다.
• IP 주소는 유일성을 보장하기 위해서 국제 표준화 기구가 전체 주소를 관리하고 할당하기 때문에 중복 주소의 사용을 원천적으로 차단합니다.
• IP 주소는 임의로 할당되는 것이 아니라, 특정 규칙에 따라 인접한 주소들을 그룹으로 묶어 관리합니다.
  • 따라서 IP 주소는 네트워크 계층에서 경로를 선택할 때 중요한 기준이 됩니다.

9️⃣ DNS 서비스

• 인터넷에서 호스트와 연결하려면 해당 호스트의 IP 주소를 알아야합니다.
  • 그런데 숫자로 된 IP 주소는 기억하기 힘들어서 의미 파악이 쉬운 문자로 된 호스트 이름을 사용하는 것이 일반적입니다.
    • 따라서 가장 먼저 수행할 작업은 DNS라는 이름과 주소 변환 기능을 이용해서 IP 주소를 얻는 것입니다.
• DNS는 주소와 이름 정보를 자동으로 유지하고 관리하는 분산 데이터베이스 시스템입니다.
  • 호스트 주소와 이름 정보는 네임 서버라는 특정한 관리 호스트가 유지하고, 주소 변환 작업이 필요한 클라이언트는 네임 서버에 요청해서 IP 주소를 얻습니다.

1️⃣0️⃣ 다양한 주소의 종류

• 네트워크에서 사용하는 주소는 이를 사용하는 환경에 따라 다양합니다.
• OSI 7계층 모델의 각 계층에서도 목적에 따라 여러 형탱의 주소가 사용됩니다.
• MAC 주소는 계층 2의 MAC 계층에서 사용하며, 일반적으로 LAN 카드에 내장되어 있습니다.
  • 물리 계층을 통해 데이터를 전송할 때는 MAC 주소를 이용해서 호스트를 구분합니다.
• IP 주소는 네트워크 계층의 기능을 수행하는 IP 프로토콜에서 사용되며, IP 패킷이 지나가는 경로를 결정하는 라우팅의 기준이 됩니다.
• 포트 주소는 전송 계층에서 사용하며, 호스트에서 실행되는 프로세스를 구분해줍니다.
• 메일 주소는 응용 계층의 메일 시스템에서 사용자를 구분하려고 사용합니다.