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[네트워크] 01 컴퓨터 네트워크 | 혼자 공부하는 네트워크 스터디

joy_95 2025. 2. 9. 12:00

1. 컴퓨터 네트워크를 알아야 하는 이유

컴퓨터 네트워크를 알아야 하는 이유는?

프론트엔드 개발자도 네트워크 지식을 알아야한다. 개발을 할 때도, 유지보수를 할 때도 네트워크를 알아야 http status에 따라 핸들링을 하고 문제가 발생했을 때 더 넓은 관점에서 유추가 가능해지기 때문이다. 실무에서 네트워크는 다음과 같이 알게모르게 사용되고 있다.

  • 웹서버를 요청할 때
  • 백엔드 개발자가 전달해준 API를 호출할 때
  • HTTP를 통해 요청하고 응답을 받아 status에 따라 에러 핸들링을 해야할 때

컴퓨터 네트워크란?

여러 장치가 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 통신망

 

인터넷이란?

여러 네트워크를 연결한 더 넓은 범위의 네트워크.

전 세계의 사람들이 이 넓은 네트워크인 인터넷을 통해 정보를 주고 받을 수 있다.

 

 

 

2. 네트워크 거시적으로 살펴보기

네트워크 기본구조는?

모든 네트워크는 '노드', 노드를 연결하는 '간선', 노드 간 주고받는 '메시지'로 구성된다.

  • 호스트 : 가장자리에 있는 노드. 최초로 정보를 송신하고(클라이언트), 최종적으로 정보를 수신받는(서버) 노드.
  • 네트워크 장비(중간 노드) : 클라이언트 호스트와 서버 호스트 사이에 위치한 노드. 정보가 안전하고 정확하게 전달될 수 있도록 한다.(이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기)
  • 통신 매체 : 각 노드를 연결하는 간선

 

네트워크 범위에 따른 분류는?

LAN(Local Area Network)

  • 회사, 학교와 같이 좁은 범위에서의 네트워크를 의미.
  • 가까운 지역을 연결한 근거리 통신망

WAN(Wide Area Network)

  • 인터넷과 같이 LAN과 LAN이 연결된 넓은 범위의 네트워크를 의미.
  • 먼 거리의 지역을 연결한 광역 통신망

ISP(Internet Service Procider)

  • 인터넷을 사용할 수 있도록 공급하는 업체(KT, LG유플러스 SK브로드밴드)

 

네트워크 전송방식에 따른 분류는?

회선 교환 방식과 패킷 교환 방식 두 가지가 있다.

 

회선 교환 방식

  • 메시지 전송로인 '회선'을 설정하고 이를 통해 메시지를 주고 받는 방식
  • 장점은 전송되는 정보의 양이 비교적 일정하다.
  • 단점은 회선의 이용 효율이 낮아진다. 메시지를 주고받지 않으면서 회선을 점유할 수 있기 때문.
  • 회선 스위치 : 호스트 사이에 일대일 전송로를 확보하는 네트워크 장비
  • ex) 전화망

 

패킷 교환 방식

  • 회선 교환 방식의 문제점을 해결한 방식으로 메시지를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개어 전송.
  • 패킷 : 네트워크상에서 송수신되는 메시지의 단위로 패킷은 전송하고자 하는 데이터인 페이로드와 부가 정보인 헤더 및 트레일러로 구성된다.
  • 패킷 스위치 : 패킷이 수신지까지 올바르게 도달할 수 있도록 최적의 경로를 결정하거나 패킷의 송수신지를 식별(라우터, 스위치)

 

 

 

3. 네트워크 미시적으로 살펴보기

프로토콜

노드간의 올바른 정보를 주고 받기 위해 합의된 규칙이나 방법.(HTTP, HTTPS, TCP, UDP, IP)

 

네트워크 참조 모델

OSI 모델(OSI 7계층)

이론적으로 이해할 때 사용(이상적 설계)

 

1. 물리 계층

  • OSI 모델의 최단에 있는 계층.
  • 1과 0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는다.

2. 데이터 링크 계층

  • 네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고받기 위한 계층
  • 이더넷, LAN

3. 네트워크 계층

  • 메시지를 다른 네트워크에 속한 수신지까지 전달하는 계층
  • IP

4. 전송 계층

  • 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야할 때 필요한 계층

5. 세션 계층

  • 세션을 관리하기 위해 존재하는 계층

6. 표현 계층

  • 사람의 언어를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환, 압축, 압호환하는 작업과 같은 번역가 역할을 하는 계층

7. 응용 계층

  • 사용자가 이용할 응용 프로그램에 다양한 네트워크 서비스를 제공하는 계층

 

TCP/IP 모델

구현에 중점을 둔 네트워크 참조 모델(실용적 구현)

 

모델의 이름에 프로토콜이 들어가는 이유는?
-> TCP와 IP가 네트워크 통신의 핵심이 되는 프로토콜이기 때문

 

1. 네트워크 액세스 계층(링크 계층, 네트워크 인터페이스 계층)

  • OSI 모델의 데이터 링크 계층과 유사

2. 인터넷 계층

  • OSI 모델의 네트워크 계층과 유사

3. 전송 계층

  • OSI 모델의 전송 계층

4. 응용 계층

  • OSI 모델의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층을 합친 것과 유사

 

캡슐화와 역캡슐화

  • 패킷은 페이로드를 송신할 때 계층을 지나면서 헤더와 트레일러가 추가된다. 이를 캡슐화라고 한다.
  • 역캡슐화는 반대로 수신지에서 캡슐화된 패킷을 받아 다시 계층을 역으로 이동하면서 헤더와 트레일러가 제거되는 것이다.

PDU

각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위

 

트래픽과 네트워크 성능 지표

  • 트래픽 : 네트워크 내의 정보량(ex 도로위의 자동차 수)
  • 처리율 : 단위 시간당 네트워크를 통해 실제로 전송되는 정보량
  • 대역폭 : 단위 시간 동안 통신 매체를 통해 송수할 수 있는 최대 정보량을 의미
    • 대역폭이 넓을수록 많은 정보를 송수신할 수 있다.(ex 도로의 너비가 넓어 많은 차들이 오갈수있음)

 

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