[네트워크] 컴퓨터 네트워크와 계층적 구조

컴퓨터 네트워크란?

- 클라이언트, 서버, 라우터, 스위치 등 네트워킹 장비끼리 서로 연결되어 데이터를 주고 받을수 있는 통신망

 

데이터 전송 방식

1. 회선 교환 방식

- 네트워크 회선을 미리 점유해서 1대1 연결 

- 음성 전화 시스템에 사용

- 장점 : 대용량, 고속 데이터 처리에 우수, 연속적인 데이터 처리에 우수

- 단점 : 회선을 효율적으로 사용 못함

 

2. 패킷 교환 방식

- 데이터를 패킷 단위로 네트워크 망에 뿌림

- 패킷에 몇번째 데이터인지, 최종 목적지 정보가 있어서 나중에 정렬해서 맞춤

- 장점 : 회선 이용률 높음, 에러에 강함

- 단점 : 경로 탐색 과정에서 지연, 패킷 추가로 오버헤드

 

 

프로토콜이란?

- 네트워크에서 데이터를 주고 받기로 한 통신 규칙 (이렇게 보내자고 한 약속)

- ex) HTTP, HTTPS, DNS

 

 

TCP/IP

TCP란?

- 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위해 만들어진 프로토콜, 데이터 전송 전에 전송을 위한 연결을 한다.

- 3-way Hand Shake로 연결을 맺고, 4-way Hand Shake로 연결을 끊는다.

1. 연결 시작

 

 

2. 데이터 전송

3. 연결 해제

 

 

 

UDP란?

- 수신 측에서 제대로 받든지 말든지 보내기만 함

- 우편함이라고 생각, 일단 우편함에 넣는겨

 

 

IP란?

- 각 컴퓨터의 주소

- IP주소의 종류는 IPv4, IPv6 두가지가 있다.

- IPV4는 32비트, 43억개 주소 가능 but 자리수가 부족함

- IPV6는 128비트

 

 

- 고정 IP : 기기에 할당된 IP 주소가 변하지 않음 (ex. 웹서버, 이메일서버)

- 유동 IP : 기기에 할당된 IP 주소가 변경 됨 (ex. 클라이언트)

 

 

OSI 7 Layer

- 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것

 

1계층. 물리 계층

- 전기적 특성으로 통신 케이블을 통해 데이터 전송

- 0101010111

- ex) 허브, 리피터, 네트워크 카드 등

 

2계층. 데이터 계층

- 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리

- Mac주소를 가지고 통신 (Mac주소란 : 하드웨어의 고유 주소)

- ex) 브릿지, 스위치

 

3계층. 네트워크 계층

- 데이터를 최적의 경로로 전달하는 라우팅 기능  

- IP 프로토콜로 통신

- 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류제어 역할 수행

- ex) 라우터, 공유기, 스위치

 

4계층. 전송 계층

- 양 끝단의 사용자가 신뢰성 있는 데이터를 받게 해준다

- 데이터 전송을 통해 Port 사용

- TCP/UDP 프로토콜로 통신

- ex) 게이트웨이, 로드밸런서

 

5계층. 세션 계층

- Application 계층에서 비슷한 일을 하고 있어서 개념적으로만 존재

- TCP/IP 세션을 만들고 삭제

 

6계층. 표현 계층

- 데이터 표현 방식 결정 (GIF, JPEG등)

- 인코딩, 암호화 등이 이루어짐

 

7계층. 응용 계층

- 응용 프로세스와 관계 하여 일반적인 서비스 수행

- HTTP 와 같은 프로토콜

 

 

왜 계층화를 했는가?

- 통신 흐름을 단계적으로 이해할 수 있고, 유지 보수가 편리해짐

 

 

캡슐화, 비캡슐화

- 캡슐화 : 응용 계층에서 물리 계층으로 데이터가 내려가면서 헤더가 추가되는것

- 비캡슐화 : 물리 계층에서 응용 계층으로 데이터가 올라오면서 헤더가 하나씩 벗겨지는것

 

브릿지

- 데이터 링크 계층에서 동작하는 네트워크 기기

- MAC 주소 테이블을 통해 단말의 포트간 프레임 패킷 전송 (소프트웨어 기반)

 

 

L2 스위치

- 데이터 링크 계층에서 동작하는 네트워크 기기

- MAC 주소 테이블을 통해 단말의 포트간 프레임 패킷 전송 (하드웨어 기반, 더 많은 포트)

 

라우터

- 네트워크 계층에서 동작하는 네트워크 기기

- IP 주소를 통해 IP 패킷을 서로 다른 네트워크로 전송

- 소프트웨어 기반, 네트워크간 연결 (LAN-WAN)

 

L3 스위치

- 네트워크 계층에서 동작하는 네트워크 기기

- IP 주소를 통해 IP 패킷을 서로 다른 네트워크로 전송

- 하드웨어 기반, VLAN간 연결 (LAN-LAN)

 

L7 스위치 (= 로드밸런서)

- 애플리케이션 계층에서 동작하는 네트워크 기기

- 로드 밸런싱을 통해 큰 트래픽을 뒷단의 서버들로 분산

 

 

출처

https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%8C%90-OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%A0%95%EB%A6%AC

🗼 OSI 7계층 모델 - 핵심 총정리

 

https://velog.io/@rlacksals96/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-TCPUDP%EC%99%80-3way-handshake#tcp

[네트워크] TCP/UDP와 3way handshake