03/20 1주차 : 네트워크의 이해 (1)

1) 네트워크란?

Net(그물망) + Work

그물처럼 서로 긴밀하게 연결되어 있는 것

두 대 이상의 컴퓨터들을 연결하고 서로 통신할 수 있는 것

독립적인 장치들이 일정한 범위 내에서 물리적 통신 채널을 통해 직접 통신할 수 있도록 지원하는 데이터 통신 체계

물리적인 연결(전송 매체 및 장비)뿐만 아니라, 데이터를 주고받는 과정과 규약(프로토콜)까지 포함하는 통신 과정 전체

두 개 이상의 컴퓨팅 디바이스가 정보 및 리소스를 전송하고 교환할 수 있도록 하는 프로세스

통신 설비를 갖춘 컴퓨터를 연결하는 조직이나 체계

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위의 정의들을 종합하여 한 문장으로 정리하면, 네트워크는

두 대 이상의 컴퓨터가 그물망(Net)처럼 연결된 상태에서 데이터를 주고받는 통신망

2) 네트워크 구성

컴퓨터, 전송 매체, 네트워크 장비로 구성

네트워크 장비에서 전송한 데이터를 전송 매체가 컴퓨터로 전달하는 방식

 

컴퓨터

데이터를 송수신하는 기기

ex) PC, 스마트폰

 

전송 매체

데이터를 전달하는 물리적 또는 무선 경로

ex) 케이블(유선/물리적), Wi-Fi(무선)

컴퓨터와 네트워크 장비는 전송 매체에 의해 서로 연결됨

 

네트워크 장비

네트워크 연결 및 데이터 전송을 돕는 장치

데이터를 송신하는 컴퓨터에서부터 데이터를 수신하는 컴퓨터까지 데이터가 성공적으로 전송될 수 있도록 중간에서 돕는 중계 장치

3) 네트워크 장비

3-1) 네트워크 인터페이스 장치

LAN 카드

컴퓨터와 전송 매체의 경계에서 물리적으로 연결하는 장치(네트워크 장비의 일종)

외부 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드

모든 네트워크 장치에는 고유한 MAC 주소가 할당됨

cmd 창에 ipconfig/all 명령어 입력 시 MAC 주소 확인 가능

*MAC 주소(Media Access Control Address): LAN 카드에 할당된 48비트 물리적 주소

3-2) 데이터 전달 장치

허브(Hub)

여러 대의 컴퓨터를 연결하는 장치(세 대 이상)

여러 개의 입력과 출력 포트가 있는 특수한 형태의 네트워크 장치

허브 사용 시 네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 통신 가능

 

더미 허브(Dummy Hub)

더미 허브는 네트워크 내에서 데이터를 단순 중계하는 역할을 하는 장비

수신한 데이터를 모든 포트에 브로드캐스트하여 연결된 모든 장치가 동일한 데이터를 수신함

*포트: 데이터 입출력 접속 지점

*브로드캐스트: 하나의 장치가 전송한 데이터를 같은 네트워크 내의 모든 장치에 전달하는 방식

*노드: 네트워크에 연결된 모든 장치(컴퓨터, 서버, 네트워크 장비 등)를 의미하는 용어

특정 장치로 데이터를 전달하는 기능(즉 스위칭 기능) 없이, 연결된 모든 장치가 데이터를 공유

허브에 연결된 장치(노드) 수가 많아질수록 네트워크 속도가 느려지는 단점이 있음

따라서 소규모 네트워크(약 10대 이하의 장치 연결)에 적합

 

더미 허브는 스위칭 기능이 없는 단순한 네트워크 장비

로, 네트워크의 크기가 커지면 충돌(Collision)이 증가하여 속도가 저하될 수 있습니다.

현재는 더 효율적인 **스위치(Switch)**가 일반적으로 사용됩니다.

 

스위칭 허브(Switching Hub) = 스위치

스위칭 허브는 더미 허브의 단점을 개선한 네트워크 장비로, MAC 주소를 기반으로 데이터를 목적지 장치에만 전송

유니캐스트(Unicast) 방식으로 특정 장치에만 데이터를 전달

충돌 방지 및 네트워크 속도 향상

더미 허브보다 높은 효율성과 성능 제공

3-3) 네트워크 간 연결 장치

네트워크 간 데이터 연결(라우터)

네트워크 간 데이터 연결 및 변환(게이트웨이)

route + er → 경로를 찾는 장치 라우터는 서로 다른 네트워크를 연결하여 데이터가 목적지까지 최적의 경로로 전달되도록 돕는 장치

 

라우터(Router)

서로 다른 네트워크 연결 가능(ex) LAN과 WAN 연결)

데이터가 송신지에서 수신지까지 도달할 수 있도록 최적의 경로(Route)를 선택 → 라우팅(Routing) 역할

네트워크를 구분하고 연결하는 역할 수행

 

게이트웨이(Gateway)

종류가 다른 두 개 이상의 네트워크를 연결해 데이터 변환을 수행하는 장치

4) 네트워크의 필요성

다수의 컴퓨터를 네트워크로 연결했을 때 얻을 수 있는 이점?

 

데이터 공유

여러 사용자가 동시에 같은 데이터에 접속해야 하는 상황,

한 사용자가 데이터 수정 시 나머지 사용자의 데이터와는 일치하지 않게 됨(한 사용자에게만 적용된 상태이므로)

→ 해결책) 네트워크로 파일 공유, 여러 사용자가 사용하게 된다면 특정 권한이 있는 사람만 읽고 수정할 수 있도록 조치

→ 결론) 네트워크는 사용자 간 데이터 공유 시 필요함

 

주변장치 공유

사용 중인 컴퓨터를 주변 장치와 연결할 때 네트워크 필요

고가의 주변장치(ex: 레이저 프린터) 공유 가능

 

능률적인 통신

네트워크를 이용하여 문자나 음성 등 메시지를 교환할 수 있게 해주는 이메일(e-mail)

 

손쉬운 백업

네트워크 이용 시 각 사용자가 접근 가능한 공유 저장장치 중 하나에 중요한 데이터를 모두 손쉽게 백업 가능

5) 네트워크 유형 - 지리적 영역별

LAN

랜(Local Area Network, LAN) 근거리 영역 네트워크

짧은 거리 내에서 기기들을 연결한 네트워크

• 집, 학교, 회사 등 제한된 공간에서 사용
• 물리적으로 가까운 기기들끼리 연결되므로 구현이 간단
• 데이터 전송 속도가 빠르고 오류 발생이 적음

1. 사용자가 직접 구축, 관리
2. 통신 요금이 불필요
3. 네트워크 확장이 상대적으로 쉬움

LAN의 대표적인 예

가정 내 Wi-Fi 네트워크/학교 및 기업 내부 네트워크

 

WAN

왠(Wide Area Network, WAN) 지역이나 국가와 같이 넓은 영역을 연결하는 광역 네트워크

• 도시, 국가, 대륙 간 연결 (LAN보다 훨씬 넓은 범위)
• LAN보다 구조가 복잡하며, 속도는 상대적으로 느림
• 거리와 네트워크 구성 요소가 많아 오류 발생 확률이 높음

WAN의 대표적인 예

인터넷(Internet)