모두의 네트워크 1장 : 네트워크 첫 걸음

네트워크의 구조

네트워크란?

• 네트워크 : 어떤 사물의 연결을 뜻한다.
• 컴퓨터 네트워크 : 컴퓨터를 두 대 이상 연결하여 서로 데이터를 전송할 수 있는 통신망이다. 이 책에서는 컴퓨터 네트워크를 네트워크로 줄여 언급한다.
• 인터넷 : 컴퓨터 네트워크의 한 종류로, TCP/IP 프로토콜을 사용하는 세계 최대 규모의 네트워크이다. 전세계의 컴퓨터를 서로 연결하여 정보를 교환할 수 있도록 만든 하나의 거대한 컴퓨터 통신망이다.

패킷이란?

• 네트워크나 인터넷에서 데이터를 주고 받기 위한 규칙 중 하나는 패킷의 사용이다.
• 패킷(packet) : 네트워크 통신을 할 때 사용되는 작게 분할된 데이터 조각으로 네트워크에서 전송하는 데이터의 기본 단위이다.
• 여러번 전송하게 되더라도 굳이 여러개의 패킷으로 나눠 전송하는 이유는 큰 데이터를 그대로 보냈을 때, 네트워크의 대역폭을 너무 많이 차지하여 다른 패킷의 흐름을 막을 수 있기 때문이다.
• 대역폭 : 일반적으로 네트워크에서 이용가능한 최대 전송 속도로 정보를 전송할 수 있는 단위 시간당 전송량을 말한다.
• 보내는 측에서 데이터를 여러개의 패킷으로 나눠 전송하게 될 경우, 받는 측에서는 여러 개의 패킷을 조합하여 원래의 데이터로 되돌려야 한다. 그런데 전송된 패킷은 정해진 순서 없이 도착하고, 어떤 경우에는 네트워크가 지연되어 늦게 도착하거나 누락될 수도 있다.
• 보내는 측은 수신자가 패킷을 제각각 순서없이 받을 것을 대비하여 패킷으로 나누어 보낼 때, 순서대로 패킷에 번호를 붙여서 보낸다. 따라서 수신자가 여러개의 패킷을 순서없이 받더라도 붙여진 번호를 확인하여 원래의 상태로 재조합할 수가 있다.

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정보의 양을 나타내는 단위

비트와 바이트란?

• 디지털 데이터 : 숫자 0과 1들의 집합으로 컴퓨터에서 다루는 데이터이다.
• 비트(bit) : 정보를 나타내는 최소 단위로 0또는 1을 나타낸다.
• 바이트(byte) : 컴퓨터의 정보량 단위로 8비트를 1바이트라고 한다. 
• 문자코드 : 어떤 규칙에 따라 다양한 바이트들에 대해 대응하는 문자들을 만든 표이다. 가장 대표적인 것은 ASCII 코드로, 알파벳, 기호, 숫자 등을 다룰 수 있는 기본적인 문자 코드이다. 
• 문자와 사진과 같은 데이터들은 결국 디지털 데이터이며, 즉 숫자이므로 이 숫자들을 패킷으로 나눠 보내면 받은 쪽에서 패킷을 원래 값을 되돌릴 수가 있다.
• 컴퓨터는 이러한 모든 비트 정보를 전기 신호로 변환하므로, 네트워크에는 실제로 전기 신호가 전송되고 있다.

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랜과 왠

랜과 왠의 차이

• 네트워크는 접속할 수 있는 범위에 따라 크게 두가지 종류로 나뉜다.
  • 랜(LAN, Local Aread Network, 근거리 통신망) : 가정이나 빌딩 안에 있는 사무실과 같이 지리적으로 제한된 곳에서 컴퓨터와 프린터를 연결할 수 있는 네트워크이다. 랜은 좁은 범위를 커버하고 있기 때문에 랜 케이블로 연결한다. 또한 거리가 짧은 만큼 신호가 약해지거나, 오류가 발생할 확률도 낮다.
  • 왠(WAN, Wide Aread Network, 원거리 통신망) : 지리적으로 넓은 범위에 구축되는 네트워크로, ISP가 제공하는 서비스를 사용하여 구축된다. 이 네트워크를 랜과 랜의 연결이라고 생각할 수 있다. 예를 들어, 서울과 부산에 사무실이 있다고 가정하면 두 사무실을 네트워크로 연결하기 위해서는 왠이 필요하다. 왠은 거리가 멀어지는 만큼 속도도 느리고 오류도 랜보다 많다.
• 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider) : 인터넷 상용 서비스 사업을 하고 있는 KT, U+, SK브로드밴드과 같은 사업자를 말한다.

인터넷의 시작
1969년 12월에 미국 국방부의 ARPA(Advanced Research Projects Agency, 첨단연구계획국)에서 군사 목적으로 컴퓨터 네 대를 연결한 것이 인터넷의 시작이다.
1970년대에는 ARPANET에 참가하지 않았던 미국의 대학이나 연구소에서도 유사한 네트워크가 여러 군데 생겨났다.
1980년경에는 미국 전역의 네트워크가 상호 연결되엇다. 그 후 상용 서비스 업체가 생겨나면서 민간에서도 인터넷을 사용할 수 있게되었다.

 

 

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가정에서 하는 랜 구성

가정에서의 네트워크 구성

• 일반적인 가정에서 구성되는 네트워크는 보통 랜이다.
• 가정에서 인터넷을 사용하려면 우선 ISP와 인터넷 회선을 결정해야 한다.
• 인터넷 공유기(broadband router): 가정에서 인터넷을 사용하려면 인터넷 공유기라는 장비가 필요하다. 가정이나 소규모 기업에서 인터넷에 접속 할 때 쓰인다. 가정용으로 만든 라우터라고 생각하면 된다. 최근에는 라우터의 기능 뿐만 아니라 허브, 스위칭 허브, 방화벽과 같은 다양한 기능도 제공한다.
• 가정 내 연결 방식은 유선과 무선으로 나뉘는데, 랜 케이블이 필요하면 유선, 필요하지 않으면 무선이라고 보면 된다. 정식 용어로는 각각 유선 랜, 무선 랜이라고 한다. 이 네트워크 범위 안에 있는 기기들은 유선과 무선을 자유롭게 오갈 수 있다.

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회사에서 하는 랜 구성

소규모 회사에서의 네트워크 구성

• 소규모 회사(소호 기업)에서 구성된 네트워크도 랜이다.
• 그러나 가정에서의 랜 구성과는 구조에 차이가 있는데, 눈에 띄게 다른 점은 DMZ라는 네트워크 영역이 있다는 점이다.
• DMZ(DeMilitarized Zone) : 네트워크 구성 중, 일반적으로 인터넷인 외부 네트워크와 내부 네트워크 사이에 위치한 중간지대이며, 회사에 있는 서버를 외부에 공개하기 위한 네트워크로, 간단히는 공개 서버라고 부른다. 웹 사이트를 외부에 공개하거나, 외부 사용자와 메일을 주고 받기 위해, 혹은 외부에서 도메인 이름을 사용해서 회사에 서버에 접속하도록 하기 위해 각각 웹서버, 메일 서버, DNS 서버를 공개해주는 역할을 한다. 또한 외부 공격자가 내부 네트워크에 침투하는 것을 막는 역할도 한다.
• 서버(server) : 컴퓨터 네트워크에서 다른 컴퓨터에 서비스를 제공하기 위한 컴퓨터 또는 프로그램이다. 반대로 서버에서 보내주는 정보 서비스를 받는 측 또는 요구하는 측의 컴퓨터 또는 프로그램은 클라이언트라고 부른다.
• 회사의 랜에는 다양한 서버들이 사용되고 있으며 가정과 달리 서버를 외부에 공개할 필요가 있어 DMZ를 두는 것이다.
• 또한 회사는 직원 수가 많아질수록 스위치와 같은 장비가 늘어나고 랜 케이블의 배선도 늘어난다.
• 회사는 서버를 운영하기 위해 서버를 사내에 설치하거나 데이터 센터 혹은 클라우드에 둘 수가 있다. 
  • 데이터 센터 : 대량의 데이터를 보관하기 위해 데이터 센터 서버나 네트워크 기기를 설치한 전용 시설
  • 클라우드 : 인터넷을 통해 소프트웨어나 하드웨어 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것으로 인터넷에 접속하기만 하면 언제 어디서든 이용할 수 있다.
  • 온프레미스(on-premise) : 사내 또는 데이터 센터에 서버를 두고 운영하는 것을 온프레미스라고 부르며 클라우드와 비교할 때 자주 사용되는 용어이다.
• 사내에 서버를 두는 경우에는 회사 내에 서버 장비실이 있으며 그곳에 랙(선반)을 설치한다.
• 랙 : 서버를 두고 관리하는 곳으로, 랙 안에는 랙에 설치하기 적합한 형태와 크기를 가진 서버와 라우터, 스위치를 설치할 수 있다. 라우터는 무선 랜기능이 있는 라우터를 사용하는 경우가 많다. 또한 각 서버는 스위치와 연결하여 서로 통신 가능하다. 각 장비들이 근처에 있는 스위치에 연결되거나 무선 랜 기능을 통해 랜에 연결해야 네트워크 사용이 되는 것이다.