[Network] 네트워크 구조 및 분류

네트워크와 인터넷

네트워크: 여러 장치가 연결되어 정보를 주고 받을 수 있는 통신망

인터넷: 여러 네트워크를 연결한 네트워크

 

네트워크의 기본 구조

네트워크는 노드, 간선(링크), 메시지로 구성된 그래프 형태 

호스트: 네트워크를 통해 흐르는 정보를 최초로 송신하거나, 최종적으로 수신하는 네트워크 가장자리에 위치한 노드 

• 서버: 어떠한 서비스(파일, 웹페이지, 메일 등)를 제공하는 호스트 
• 클라이언트: 서버에게 어떤 서비스를 요청하고 응답을 받는 호스트

네트워크 장비: 호스트간 주고 받는 정보가 중간에 거치는 노드로, 정보가 원하는 수신지까지 안전하게 전달될 수 있도록 하는 역할을 함

• 대표적으로 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기 등이 있음

통신 매체: 호스트와 네트워크 장비를 연결하는 간선(링크)

• 유선 매체: 노드를 유선으로 연결
• 무선 매체: 노드를 무선으로 연결

메시지: 통신 매체로 연결된 노드가 주고 받는 정보(파일, 웹페이지, 메일 등)

범위에 따른 네트워크 분류

호스트가 메시지를 주고 받는 거리에 따라 가정, 기업, 도시, 국가 등 네트워크 구성 범위가 달라지는데, 범위에 따라 다음과 같이 네트워크를 분류함

LAN(local area network): 근거리를 연결하는 한정된 공간에서의 통신망으로 가정, 사무실, 학교 범위에서 사용

MAN (Metropolitan Area Network): 여러 LAN을 연결하는 통신망으로 한 도시나 대규모 캠퍼스 범위에서 사용

WAN(wide area network): 여러 LAN을 연결하는 통신망으로 MAN 보다는 넓은 범위, 국가 범위에서 사용

• 다른 LAN에 속한 호스트와 메시지를 주고 받는 경우 WAN이 필요함
• 인터넷이 WAN으로 분류됨
• WAN은 ISP라는 인터넷 서비스 업체가 구축하고 관리, ISP 회선을 임대해서 사용하는 형태가 일반적
• ISP는 KT, LG 유플러스, SK 브로드밴드 같은 업체를 말함

메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

메시지를 주고 받는 방식에 따라 네트워크를 분류, 메시지 교환 방식으로는 회선 교환과 패킷 교환이 있음

회선 교환

두 호스트가 메시지를 주고 받기전에 메시지 전송로인 회선을 설정하고, 연결된 경로로 메시지를 주고 받는 방식

• 회선 스위치: 호스트 간에 적절한 일대일 회선을 확보하는 네트워크 장비
• 회선을 설정 = 두 호스트가 연결되었음 
• 두 호스트가 연결된 상태에서 메시지를 주고 받기 때문에 전송되는 정보의 양이 일정하다는 장점
• 두 호스트가 메시지를 주고 받고 있지 않으면서 회선을 점유하고 있으면, 회선의 이용 효율이 떨어진다는 단점
• 경로가 설정되면 다른 호스트는 해당 경로를 사용할 수 없음

패킷 교환 

메시지를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개서 전송하고 수신지에서 패킷을 재조합하는 방식

• 패킷(packet): 패킷 교환 네트워크에서 송수신되는 메시지의 단위
• 패킷의 구성
  • 페이로드(payload): 패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터
  • 헤더(header), 트레일러(trailer): 패킷에 붙는 부가정보, 제어 정보
• 패킷 교환 방식은 정해진 경로로 메시지를 송수신하는 것이 아닌 다양한 중간 노드를 거쳐 송수신됨
• 메시지를 송수신하는 두 호스트가 하나의 전송 경로를 점유하지 않기 때문에, 네트워크 이용 효율이 높음
• 이때 중간 노드인 패킷 스위치가 최적의 경로를 설정하거나, 패킷의 송수신지를 식별
• 대표적인 패킷 스위치 장비: 라우터(router), 스위치(switch)

주소와 송수신지 유형에 따른 전송 방식

• 주소: 패킷의 헤더에 담기는 송수신지를 특정하는 정보
• 유니캐스트(unicast): 하나의 수신지에 메시지를 전송하는 방식, 송신지와 수신지가 일대일로 메시지를 주고 받음
• 브로드캐스트(broadcast): 자신을 제외한 네트워크 상의 모든 호스트에게 전송하는 방식
  • 브로드캐스트 도메인(broadcast domain): 브로드캐스트가 전송되는 범위, 브로드캐스트의 수신지

 

 

참고:

혼자 공부하는 네트워크 - 예스24