네트워크의 기본적 구조

 

네트워크의 기본적인 구조는 그래프이다.

그래프란 노드(정점)와 노드를 연결하는 간선(링크)으로 이루어진 자료구조이다.

 

기본적인 그래프의 형태

 

 

기본적인 네트워크 구조

- 가장자리에 위치한 노드 (호스트)

- 중간에 위치한 노드 (네트워크 장비)

- 노드 사이를 연결하는 링크 (통신 매체)

- 노드 간 주고받는 정보 (메시지)

 

 

 

호스트

호스트의 역할에 따라서 클라이언트(요청을 보내는 호스트)와 서버(요청에 대한 응답을 하는 호스트)로 구분될 수있다.

 

네트워크 장비

호스트 간 주고받는 정보가 수신지까지 안정적이게 전송하는 역할 (스위치, 라우터, 공유기 등등)

 

통신매체

각 노드를 연결하는 간선 , 유선 매체와 무선매체로 나눠질 수 있다.

 

메시지

통신 매체로 연결된 노드가 주고받는 정보 (웹페이지 or 각종 파일들)

 

 

네트워크의 분류

- 범위에 따른 네트워크 분류

 

1. LAN (Local Area Network) : 근거리를 연결한 네트워크

ex: 사무실에서 구축한 네트워크, 학교에서의 네트워크 및 일반 가정

 

2. WAN (Wide Area Network) : 원거리를 연결한 광역 통신망 네트워크

다른 LAN에 속한 호스트와 메세지를 주고 받아야 할 때

ex: 인터넷 등

 

WAN 은 보통 ISP 같은 인터넷 및 다양한 서비스를 제공하는 KT, SK 같은 업체들에서 보통 관리가 된다.

 

 

- 메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

 

1. 회선 교환 네트워크

호스트 끼리 메세지를 주고받기 전에 회선을 설정한 뒤, 해당 회선을 통해 메시지를 주고 받는 방식

(회선을 설정한다 --> 두 호스트가 연결되었다.)

 

[장점] :

어느 한 전송로를 통해 주고받는 다는 보장이 있기에 주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정하다.

 

[단점] : 

회선의 이용 효율이 낮아질 수 있다.

가능한 모든 회선이 끊임없이 이용되야 효율이 좋은데 메세지를 주고받지 않으면서 회선을 점유하는 것은 낭비이다.

 

 

2. 패킷 교환 네트워크

오늘날 인터넷 환경에서 주로 사용하는 방식이다.

메시지를 패킷 단위로 쪼개어 전송하는 방식.

쪼개어 전송된 패킷들은 수신지에서 재조립된다. (각 패킷은 도착순서가 다를 수 있다.)

 

패킷 교환 방식에서 사용되는 네트워크 장비로는 '패킷 스위치'가 있다.

 

* '패킷 스위치' : 패킷의 송수신지를 식별, 패킷이 이동할 최적의 경로를 결정한다. (라우터, 스위치 )

 

 

- 패킷의 구조: 패킷은 페이로드(전송데이터) 와 헤더 및 트레일러 (부가정보) 로 이루어진다.

헤더에 담기는 대표적인 정보로 '주소'가 있다.

송수신지 주소를 특정하는 정보로는 ip 및 mac 주소가 있다.

 

 

송수신지 유형별 전송 방식

 

- 유니캐스트

하나의 수신지에 메시지를 전송

송신지와 수신지가 1:1 매칭 (가장 일반적인 형태)

 

- 브로드캐스트

네트워크상의 모든 호스트에게 전송한다.

브로드캐스트 도메인 : 브로드캐스트가 전송되는 범위

 

- 멀티캐스트

네트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트에게만 전송한다.

 

- 애니캐스트

내트워크 내의 동일 그룹에 속한 호스트 중 가장 가까운 호스트에게 전송한다.

 

 

프로토콜

패킷을 통해 다른 장비로 데이터를 옮겨줄때는 그 다른 장비와 '언어'가 통해야 한다. 또한 데이터를 송신해주는 네트워크 장비와도

언어가 통해야 한다.

이러한 네트워크 상의 언어이며 노드 간 정보를 올바르게 주고받기 위한 통신규약을 '프로토콜'이라고 한다.

보통의 통신과정에서는 단일 프로토콜 보다는 여러 프로토콜을 혼합해서 사용한다.