컴퓨터 네트워크(computer network)
: 여러 개의 장치가 마치 그물처럼 서로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 통신망.
자료구조: 데이터를 어떤 형태로 표현할 것인지를 배우는 컴퓨터공학과 과목
통신망은 "그래프"라는 즉, 노드와 간선으로 이루어진 자료구조로 표현함.
- 인터넷(internet): 여러 네트워크를 연결한 것. 네트워크의 네트워크
- 네트워크를 통해서 정보를 주고받을 수 있는 기기들은 한 네트워크 내에서 통신도 가능하고 네트워크 간에도 정보를 주고받을 수 있다.
네트워크 거시적으로 살펴보기 (1) 네트워크 기본 구조
그래프(graph): 노드(node)와 노드를 연결하는 간선(edge)으로 이루어진 자료구조
- 가장자리에 위치한 노드
---> 호스트: 네트워크를 통해서 주고받는 메시지를 최초로 생성해서 송신 or 최종적으로 수신하는 대상
ex) 컴퓨터, 폰, 태블릿 등
- 중간에 위치한 노드
---> 네트워크 장비: 호스트 간 주고받을 정보가 거치는 중간 노드,
호스트 간 주고받는 정보가 수신지까지 안정적이고 안전하게 전송
ex) 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기, 방화벽 등
* 호스트 역할을 수행할 수 있는 노드, 네트워크 장비 역할을 수행할 수 있는 노드가 있다.
* 서버 역할을 수행할 수 있는 노드, 클라이언트 역할을 수행할 수 있는 노드가 있다.
- 노드 간 연결하는 링크
---> 통신 매체: 각 노드를 연결하는 간선(링크)
ex) 유선통신 매체, 무선통신 매체
- 노드 간 주고받는 정보
---> 메세지: 통신 매체로 연결된 노드가 주고받는 정보
ex) 웹 페이지, 파일, 메일 등
네트워크 거시적으로 살펴보기 (2) 네트워크 분류
* 범위에 따른 네트워크 분류
- LAN (Local Area Network): 가까운 지역을 연결한 근거리 통신, 개발자가 구축하고 관리하게 되는 부분.
- WAN (Wide Area Network): 먼 지역을 연결하는 광역 통신망, 인터넷이 속해있음, 다른 LAN에 속한 호스트와 메시지를 주고받아야 할 때 필요
+ ISP(internet service provider)
: 사용자에게 인터넷과 같은 WAN에 연결 가능한 회선을 임대하는 등 WAN과 관련한 다양한 서비스를 제공,
국내의 대표적인 ISP는 KT, LG유플러스, SK브로드밴드
* 메세지 교환 방식에 따른 네트워크 분류
- 회선 교환 방식으로 메세지를 주고받는 "회선 교환 네트워크"
: 메시지를 주고받기 전 (메시지 전송로인) 회선(circuit)을 설정한 뒤, 해당 회선을 통해 메시지를 주고받는 방식
1) 회선을 설정한다.
2) 두 호스트가 연결되었다.
3) 두 호스트를 연결할 전송로를 예약하였다.
4) 전송로를 확보하였다.
+ 회선 스위치: 호스트 사이에 일대일 전송로를 확보하는 네트워크 장치
(장점) 두 호스트 사이에 연결을 확보한 후에 메시지를 주고받는 특성 덕분에
주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정함.
(단점) 회선의 이용 효율이 낮아질 수 있음.
-> 가능한 모든 회선에 끊임없이 메시지가 흐르고 있어야만 회선의 이용 효율이 높아짐
-> 메시지를 주고받지 않으면서 회선을 점유하는 것은 낭비
- 패킷 교환 방식으로 메시지를 주고받는 "패킷 교환 네트워크"
: 메시지를 패킷(packet)이라는 단위로 쪼개어 전송, 쪼개어 전송된 패킷들은 수신지에서 재조립
-> 전송로의 이용 효율이 높아 회선 교환 방식의 문제점을 해결
-> 현대 인터넷은 대부분 패킷 교환 방식을 이용
+ 패킷: 패킷 교환 네트워크상의 송수신 단위
+ 패킷 스위치: 패킷의 송수신지를 식별, 패킷이 이동할 최적의 경로를 결정
+ 라우터(router), 스위치(switch)
+ 패킷의 구조
| 패킷 | 택배 |
| 페이로드 (payload) | 물품 |
| 헤더(header): 반드시 포함, 트레일러(trailer): 없을 수 있음. |
택배 송장 |
< 주소>
- 주소(address): 헤더에 담기는 대표적인 정보
-> 송수신지를 특정하는 정보 ex) IP주소, MAC주소
< 송수신지 유형에 따른 전송 방식 >
* 유니캐스트(unicast)
- 하나의 수신지에 메시지를 전송
- 송신지와 수신지가 일대일로 메시지를 주고 받는 경우 (가장 일반적인 송수신 형태)
* 브로드캐스트(broadcast)
- 네트워크상의 모든 호스트에게 전송
- 브로드캐스트 도메인(broadcast domain): 브로드캐스트가 전송되는 범위
-> 랜의 범위 = 브로드캐스트 도메인이 닿는 범위
* 멀티캐스트(multicast)
- 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트에게만 전송
* 애니캐스트(anycast)
- 네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트 중 가장 가까운 호스트에게 전송
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