컴퓨터 네트워크와 네트워크 레이어
컴퓨터 네트워크란
컴퓨터 네트워크란 서로 데이터를 교환하고 리소스를 공유할 수 있는 상호 연결된 컴퓨팅 디바이스를 말한다. 이러한 네트워크 디바이스는 통신 프로토콜이라고 하는 규칙 시스템을 사용하여 물리적 또는 무선 기술을 통해 정보를 전송하는 것을 컴퓨터 네트워킹이라고 한다.
출처 : https://aws.amazon.com/ko/what-is/computer-networking/
컴퓨터 네트워크란
서로 데이터를 교환하고 리소스를 공유할 수 있는 상호 연결된 컴퓨팅 디바이스를 말한다
데이터 전송 방식
데이터 전송방식에 따른 네트워크 분류
회전 교환망 (Circuit Switched Network)
- 통신 전에 물리적인 연결로 전화 통신 선로를 설정하여 통신이 끝날때까지 연결을 독점적으로 사용하는 방식
- 대표적인 예) 전화망
패킷 교환망 (Packet Switched Network)
- 전송하고자 하는 정보를 패킷이라는 작은 단위로 나눔
- 패킷교환 방식은 패킷이라는 단위로 데이터를 잘게 나누어 전송하는 방식이다.
- 각 패킷에는 출발지와 목적지 정보가 있고 이에 따라 패킷이 목적지를 향해 가장 효율적인 방식으로 이동할 수 있어 이를 이용하면 특정 회선을 전용선으로 할당하지 않고 빠르고 효율적으로 데이터 전송이 가능하다.
셀 교환망 (Cell Switched Network)
- 망 내에서는 프로토콜을 간략화하여 데이터를 셀이라고 부르는 패킷 단위로 전송
- 셀은 전송에 필요한 최소 기능만을 담당하고, 흐름 제어와 오류 제어는 단말 간에 처리하게 함으로써 회선 교환과 같은 고속성을 실현
ATM(Asynchronous Transfer Mode)은 셀 교환망의 대표적인 형태로 헤더 5바이트와 데이터 48 바이트로 구성된 셀을 전송하며, 고속 네트워크 전송에 효율적
위상에 따른 네트워크 분류
버스형(Bus toplogy) 네트워크
- 통신 회선 하나를 모든 노드가 공유
- 한 노드에 정송한 메시지가 모든 노드에 전달 (broadcasting)
- 노드 수가 많아지면 노드 간 통신 시 출돌로 인해 속도가 급격히 떨어짐
스타형(Star toplogy) 네트워크
- 중앙 제어 노드가 통신의 모든 제어 관리
- 노드 간의 데이터가 다른 노드에 전달되지 않으며, 중앙 노드가 네트워크 성능 좌우
- 설치가 용이하지만 중앙 제어 노드가 작동을 못하면 네트워크가 정지되는 단점이 있음
링형(Ring toplogy) 네트워크
- 토큰 네트워크가 링형 네트워크의 일종
- 네트워크의 한 노드라에도 이상이 생기면 통신망이 정지되고 토큰을 받아야 데이터를 전송할 수 있기 때문에 데이터 전송에 있어 지연 시간이 발생한다는 단점이 있음
허브/트리형(Hub/Tree toplogy) 네트워크
- 버스형의 변환으로 네트워크 여러 개를 계층적으로 연결한 형태
규모에 따른 네크워크의 분류
LAN (Local Area Network)
- 일반적으로 300M 이하의 통신 회신으로 연결된 PC 메인 프레임과 워크스테이션의 집합
- 컴퓨터 사이의 전류나 전파 신호가 정확히 전달 될수 있는 거리, 즉 한 기관의 건물에 설치된 컴퓨터 장비를 직원들이 가장 효과적으로 사용할 수 있도록 연결된 고속 통신망
MAN (Metropolitan Area Network)
- LAN을 고속의 백본으로 묶은 형태로, LAN 수준의 높은 데이터 전송률을 제공
- 일반적으로 MAN이 가능한 지역은 LAN보다는 크지만, WAN 보다는 작음, 보통 도시나 큰 캠퍼스를 네트워크 하나로 서로 연결하는 데 사용
WAN (Wide Area Network)
- 지리적으로 흩어진 통신망을 의미
- LAN과 구별하여 더 넓은 지역에서 구성할 수 있는 통신 구조를 나타내는 용어로 사용
- 지방과 지방, 국가와 국가, 대륙과 대륙처럼 지리적으로 완전하게 떨어진 장거리 지역 사이를 연결하는 네트워크
출처 : https://ejrtmtm2.files.wordpress.com
현대 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 어떻게 전달할까요
회전교환망, 패킷교환망으로 설명필요
라우터와 스위치
스위치란
OSI 데이터 링크 계층 (계층 2)에서 작동한다. 물리적 포트에 연결된 기기에서 전송될 패킷을 받아 다시 내보내는데, 패킷이 도달해야 하는 기기로 이어지는 포트를 통해서만 보낸다. 스위치는 이더넷, 파이버 채널, 비동기 전송 모드 (ATM) 및 인피니밴드(infiniBand) 등을 기반으로 하는데, 현재는 대부분의 스위치가 이더넷을 사용한다.
라우터란
OSI 네트워크 계층 (계층 3)에서 작동하며, 네트워크를 다른 네트워크로 연결하는데 사용한다. 라우터는 네트워크 트래픽 포워딩과 라우팅 기능을 제공하며 라우터라는 이름도 여기서 유래했다.
스위치와 라우터 간의 차이를 쉽게 이해하려면 LAN과 WAN을 생각하면 된다. 기기는 스위치를 통해 로컬로 연결되고 네트워크는 라우터를 통해 다른 네트워크에 연결된다. 패킷이 인터넷에 이르기까지 일반적으로 거치는 경로 (ex 기기 > 허브 > 스위치 > 라우터 > 인터넷)를 생각해 보면 이해에 도움이 된다.
출처 : https://www.itworld.co.kr/news/167585
라우터랑 스위치에 대해 설명해주세요
프로토콜, 프로토콜 스택
프로토콜이란 네트워크에 연결된 기기들(PC, 노트북, 휴대폰 등)이 어떻게 통신하는지, 이를 위해 제공되는 형식은 무엇인지를 정의 하는 규약이다.
프로토콜 스택은 계층화된 구조 (Layered architectrue)로 모여 있는 프로토콜의 집합을 말한다. 계층을 나누는 목적은 매우 복잡한 네트워크에서 프로토콜의 역할을 분담하기 위해서 이다. 한 계층에 속하는 하나의 프로토콜은 인접한 계층의 다른 프로토콜과 통신을 한다.
출처 : https://blog.naver.com/netrance/110112688107
프로토콜이 뭔가요, 프로토콜 스택에 대해서 설명해주세요
프로토콜이란 네트워크에 연결된 기기들이 어떻게 통신하는지 이를 위해 제공되는 형식이 무엇인지를 정의하는 규약이다.
프로토콜 스택은 계층화된 구조로 모여있는 프로토콜의 집합이다. 계층화 이유는 복잡한 네트워크에서 프로토콜의 역할을 분할하기 위함이다.
OSI 7 계층
응용계층 (Application Layer, 7 계층)
- 최상위 계층으로 사용자가 네트워크에 접근하는 방법을 제공
- 사용자가 볼 수 있는 유일한 계층으로 모든 네트워크 활동에 기반이 되는 인터페이스를 제공하는데 실행하는 응용 프로그램들이 여기에 속한다.
- ex) 가상 터미널, 텔넷, 구글의 크롬, 이메일, 데이터베이스 관리 서비스 등
표현계층 (Presentation Layer, 6계층)
- 응용 계층에서 전달받은 데이터를 읽을 수 있는 형식으로 변환한다. 응용 계층으로부터 전달받거나 전달해야 하는 데이터를 인코딩, 디코딩을 한다. 또한 데이터의 암호화, 복호화도 여기서 이루어진다.
- ex)
유니코드(UTF-8)로 인코딩 된 문서를ACCII로 인코딩 된 문서로 변환
세션계층 (Session Layer, 5계층)
- 두 컴퓨터간의 대화나 세션을 관리하며, 포트(PORT) 연결이라고도 한다.
- 모든 통신장치 간에 연결을 설정하고 관리 및 종료하고 또한 연결이 양방향인지 단방향인지 여부를 확인하는 등을 수행하여 호스트가 갑자기 중지되지 않고 정상적으로 호스트를 연결해준다.
- TCP/IP 세션을 만들고 없애고 통신하는 사용자들을 동기화하고 통신을 위한 세션을 확립, 유지, 중단하는 작업을 수행한다.
전송계층 (Transport Layer, 4계층)
- 하위 계층에 신뢰할 수 있는 데이터 전송 서비스를 제공하는 것이다.
- 컴퓨터와 컴퓨터간의 신뢰 있는 데이터를 서로 주고받을 수 있도록 해주어 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 부담을 덜어주는 역할을 한다. 전송 계층은 연결형 프로토콜과 비 연결형 프로토콜을 모두 사용한다.
- TCP, UDP
네트워크 계층 (Network Layer, 3계층)
- 가장 복잡한 계층 중의 하나로 실제 네트워크 간에 데이터 라우팅을 담당한다. 라우팅이란 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 짜여진 알고리즘에 의해 최대한 빠르게 보낼 최적의 경로를 선택하는 과정을 라우팅이라고한다.
- 네트워크 계층은 네트워크 호스트의 논리 주소 지정(
IP)을 확인한다. - 네트워크 계층은 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류제어, 인터네트워킹 등을 수행한다.
데이터링크 계층 (DataLink Layer, 2계층)
- 물리적인 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 수단을 제공한다.
- 주 목적은 물리적인 장치를 식별하는 데 사용할 수 있는 주소 지정 체계를 제공하는 것이다.
- 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고 물리계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아내고 수정하느 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
- 브리지, 스위치, 이더넷등
물리 계층
- OSI 모델의 맨 밑에 있는 계층으로서, 네트워크 데이터가 전송되는 물리적인 매체이다.
- 데이터는 0과 1의 비트열로 ON, OFF의 전기적 신호 상태로 이루어져있다.
- 전압, 허브, 네트워크 어댑터, 케이블 사양을 비롯한 모든 하드웨어의 물리적 및 전기적 특성을 정의한다.
OSI 7 계층에 대해서 설명해주세요.
애플리케이션, 프레젠테이션, 세션, 트렌스포트, 네트워크, 데이터 링크, 피지컬 레이어 존재
TCP/IP
- 컴퓨터 사이의 통신 표준 및 네트워크의 라우팅 및 상호연결에 대한 자세한 규칙을 지정하는 프로토콜 스위트1이다.
- 수많은 프로그램들이 인터넷으로 통신하는데 기반이 되는 프로토콜
- TCP/IP 4계층의 목적은 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 인터넷 표준 프로토콜을 만드는 것이다.
- 4계층
- 응용계층(HTTP, FTP)
- 전송계층(TCP, UDP)
- 인터넷 계층(IP)
- 네트워크 인터페이 계층
TCP/IP에 대해 설명해주세요.
OSI 7 Layer, TCP/IP 처럼 프로토콜 계층화의 장점
- 계층구조를 알면 네트워크 구성을 예측하고 이해할 수 있으며, 네트워크의 트래픽의 흐름을 파악할 수 있다.
- 특정 한곳에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건드리지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.
OSI 7 계층 또는 TCP/IP 처럼 프로토콜들을 계층화하면 어떤 장점이 있나요
사용해 봤던 프로토콜에 대해서 설명
HTTP
- OSI 7 계층의 애플리케이션 레이어에 속하며, HTML과 같은 기본적인 문서를 포함해 현재는 이미지, 비디오, 스크립트 등의 모든 리소스를 가져올 때 사용도는 프로토콜이다. 웹에서 이루어지는 기본적인 데이터 교환에서 보편적으로 사용된다.
- 무상태성, 비연결성
SSH
Secure Shell의 줄임말로 , 원격 호스트에 접속하기 위해 사용되는 보안 프로토콜이다.
기존 원격 접속은 텔넷이라는 방식을 사용했는데 암호화를 제공하지 않기 때문에 보안상 취약하다는 단점이 있다. 이 때문에 암호화하는 SSH 기술이 등장했고, 원격접속보안을 위한 필수적인 요소로 자리잡고있다.
Shell : 명령어와 프로그램을 사용할때 쓰는 인터페이스를 말한다.
출처: https://library.gabia.com/contents/infrahosting/9002/
FTP
파일 전송 프로토콜(File Trasfer Protocal)이라고 한다. FTP는 TCP/IP 네트워크상의 장치가 파일을 전송할 때 사용한다.
FTP 프로토콜을 연결하려면 기본적으로 두개의 기본 채널이 필요하다.
- 명령 채널 : 명령을 시작해 어떤 파일에 엑세스할 것인지 등과 같은 기본 정보를 전달한다.
- 데이터 채널 : 두 장치 간에 파일 데이터를 전송한다.
SMTP
SMTP는 Simple Mail Transfer Protocol의 약자입니다. 인터넷을 통해 이메일 메시지를 보내고 받는 데 사용되는 통신 프로토콜입니다. 메일 서버 및 기타 메시지 전송 에이전트(MTA)는 SMTP를 사용하여 메일 메시지를 보내고, 받고, 중계합니다.
telnet
인터넷이나 로컬 영역 네트워크 연결에 쓰이는 내트워크 프로토콜이다.
DNS
브라우저가 인터넷 자원을 로드할 수 있도록 도메인 이름을 IP 주소로 변환해준다.
사용해봤던 프로토콜에 대해서 설명하라
인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고 받는 데 쓰이는 통신규약의 모음 ↩︎