[네트워크] 네트워크

1     네트워크

1.1    네트워크의 개념

-      사전적인 의미를 살펴보면, 모뎀이나 LAN, 케이블 또는 무선 매체 등의 통신설비를 갖춘 컴퓨터를 이용하여 서로 연결시켜 주는 조직이나 체계, 통신망을 의미한다. 즉, 통신 설비들을 이용하여 두 대 이상의 컴퓨터가 서로 연결된 것이 네트워크다.

1.2    네트워크의 이점

-      네트워크를 통하면 다수의 사용자들이 공유 프로그램이나 공유 데이터에 접근할 수 있게 된다. 이렇게 함으로써 사용자들이 각자의 데이터나 프로그램들을 자신의 컴퓨터에 따로 저장해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

1.2.1     데이터 동시 접근

-      읽기 전용: 공유장치에 저장된 데이터를 읽기만 할 수 있는 권한을 부여할 수 있는데 읽기 전용 접근(read only access)이라 하며, 사용자들이 데이터를 읽을 수만 있을 뿐 어떠한 수정도 할 수 없는 방식으로 데이터의 변경을 방지해준다.

-      읽기/기록: 네트워크 서버로부터 공유된 파일을 읽고 수정할 수 있으며, 사용자들은 공유된 파일의 (읽기/기록) 권한을 갖는다. 사용자들이 파일을 수정하면 네트워크에 연결된 모든 사용자는 수정된 데이터를 공유하게 된다.

데이터 동시 접근

 

1.2.2     주변 장치 공유

-       모든 사용자가 프린터를 하나씩 소유한다는 것은 여러 측면에서 효율적이지 못하다. 이때 하나의 프린터를 네트워크로 연결하여 공유함으로써 비용 절약 및 프린터를 중앙 집중화하여 관리할 수 있다. 스풀링(Spooling)[1]이라는 프로세스를 이용하여 다수의 사용자들은 하나의 프린터에 여러 작업들을 동시에 보낼 수 있으며, 여러 개의 프린트 작업을 동시에 관리하기 위해 특정 작업에 우선순위를 부여하여 다른 작업들보다 먼저 출력되도록 할 수 있다.

USB  병렬 케이블을 사용한 경우

 

1.2.3     능률적인 통신

-      널리 사용되는 통신의 예로 문자, 음성, 영상 등의 메시지를 교환할 때 쓰이는 이메일 시스템은 수신자의 주소를 입력하고 메시지를 입력한 다음, 메시지 전송을 프로그램에 명령한다. 메시지는 네트워크를 통해 새로운 메시지가 도착했음을 수신자에게 알려주고, 메시지를 저장하는 서버로 이동한다. 수신자는 이메일 프로그램을 사용해서 메시지를 받는다.

이메일을 보내고 받는 절차

 

1.2.4     손쉬운 백업

-      사용자들이 네트워크를 통하여 접근 가능한 공유 저장장치 하나에 중요한 데이터를 모두 넣어 두는 방법과 사용자마다 하드디스크의 파일들을 백업받을 수 있는 네트워크 백업 소프트웨어도 있는데, 이 소프트웨어를 이용하면 파일을 중앙 서버에 복사할 필요가 없다.

1.3    구성범위에 따른 네트워크 분류

1.3.1     LAN (Local Area Network)

-      근거리 네트워크로 가까운 거리에 위치한 컴퓨터들의 네트워크를 일컫는다.

-      LAN의 특성은 초기 투자 비용이 높지만 유지 보수비는 낮으며 관리자가 직접 관리하는 방식이다.

-      LAN 구성 장비로는 Switch(Bridge), HUB 등이 있다.

LAN

 

1.3.2     WAN (Wide Area Network)

-      광역 네트워크로 두 개 이상의 근거리 네트워크가 넓은 지역에 걸쳐 연결되어 있는 것을 일컫는다.

-      초기 투자비용이 낮지만 유지 보수비가 LAN에 비해 높다.

-      관리는 서비스 제공업체에서 관리를 하기 때문에 관리가 용이하다.

WAN

1.4    인터넷

-      전세계의 수많은 LAN과 WAN들이 연결된 거대한 네트워크이다.

-      정보를 공유하기 위한 목적으로 구성된 통신망의 집합체며 네트워크가 확장됨에 따라 연결된 네트워크 간에는 서로 동일한 프로토콜(protocol)을 사용해야 할 필요가 생겼다.

1.5    네트워크 프로토콜

-      서로 다른 네트워크가 통신을 하기 위한 언어 혹은 약속 네트워크 상에는 많은 규칙이 존재하는데 서로 연결된 네트워크는 같은 규칙을 사용해야 한다. 이때 규칙이 바로 네트워크 프로토콜이다. 즉, 통신 프로토콜이란 연결된 네트워크간에 서로 통신을 하기 위한 통신 규약, 서로간의 약속, 표준 규격이다.

-      대표적인 네트워크 프로토콜로 인터넷 환경에서 데이터를 전송하는 TCP/IP가 있다. 그 외에도 Apple Talk, IPX 등도 있지만 가장 많이 사용되는 것이 TCP/IP이다.

1.6    통신방식에 따른 네트워크 분류

1.6.1     유니캐스트

-      현재 네트워크상에서 가장 많이 사용되는 통신 방식으로 특정 목적지의 주소 하나만을 가지고 통신하는 방식이다. 그 목적지 주소가 아닌 다른 PC들은CPU 성능을 저하시키지 않는다. 그 이유는 자신의 MAC Address가 아니라고 판단되면 랜카드가 이 프레임을 버리기 때문이다.

1.6.2     브로드캐스트

-      로컬 랜상에 붙어있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신방식이다. 그래서 전체적인 트래픽도 증가하게 되고 이 패킷을 받은 모든 랜카드가 CPU로 전송하여 전체 PC의 성능도 떨어뜨리게 만드는 결과를 가져온다.

1.6.3     멀티캐스트

-      보내고자 하는 그룹 멤버들에게만 한 번에 보낼 수 있는 통신방식이다. 스위치나 라우터가 이 멀티캐스트 기능을 꼭 지원해야 한다는 제약이 있다.

 

 

1.7    네트워크 주소 체계

-      각 장비들은 정확한 통신을 위해 네트워크 상에서 서로 구분해야 한다. 이 역할을 하는 것이 바로 MAC(Media Access Control) Address이다.

-      TCP/IP Protocol을 사용하는 네트워크 (ex. Internet)에서는IP Address를 사용하여 통신한다 하지만 최종적으로 MAC Address를 사용하여 데이터를 전달한다. 네트워크 장비의 인터페이스는 고유의 MAC Address를 가지고 있다.

1.7.1     MAC (Media Access Control) Address

-      네트워크에 연결된 장비들이 가지는 48bit(6 Octet)의 고유한 주소이다.

-      Physical Address. 즉, 물리적 주소라고 부른다. 이진수로 48bit인 주소이지만 16진수로 표현한다.

-      이진수 4개를 묶어 16진수 한 자리로 표현한다. 즉, 16진수 12자리로 MAC Address를 표현한다.

1.7.2     IP (Internet Protocol) Address

-      이진수 32bit로 구성된 주소체계 8bit씩로 구분, 각 Octet을 10진수로 변환해서 표현한다. Logical Address(논리적 주소)라고 부른다.

1.7.3     ARP (Address Resolution Protocol)

-      일반적으로 IP 주소만을 보기 때문에 IP주소로만 통신을 한다고 생각하지만 IP주소와MAC 주소를 서로 매핑시켜 주는 절차를 거치고 있다. IP 주소와 MAC 주소를 서로 매핑하는 절차를 ARP라고 한다.

 

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[1] Spooling: CPU는 처리속도가 빠르지만 프린터는 CPU의 속도를 따라가지 못하기 때문에 디스크에 임시 저장해 두고 프린터가 점차적으로 받아들여서 일을 처리하게 되는 과정