2024.03.26 - 컴퓨터 네트워크란?

1. 컴퓨터 네트워크란?

• 컴퓨터와 다른 장치들이 데이터를 주고받을 수 있도록 연결하는 시스템

2. 네트워크의 기본 개념

• OSI 7계층 모델
  1. 물리 계층(Physical Layer)
  2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
     • MAC 주소: 물리적인 네트워크 인터페이스를 식별하는 데 사용되는 주소
     • 이더넷 프레임: 데이터를 전송하기 위한 패킷 형식
  3. 네트워크 계층 (Network Layer)
     • 라우팅: 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 가는 경로를 결정하는 과정
     • IP 주소: 네트워크 상에서 각 장치를 식별하는 데 사용되는 주소
  4. 전송 계층 (Transport Layer)
     • TCP 특징: 연결 지향적이며, 흐름 제어와 오류 복구 기능을 제공
     • UDP 특징: 연결이 없으며, 데이터 전송만을 위한 간단한 프로토콜
  5. 세션 계층 (Session Layer)
     • 세션 관리: 데이터 전송 세션을 설정, 유지, 종료하는 기능을 담당
  6. 표현 계층 (Presentation Layer)
     • 데이터 변환: 데이터의 인코딩, 암호화, 압축 등의 변환 작업을 수행
  7. 응용 계층 (Application Layer)
     • 응용 프로토콜: HTTP, FTP, SMTP 등 다양한 응용 프로토콜이 이 계층에서 동작
     • DNS: 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템
• TCP/IP 모델 - 인터넷 프로토콜 스위트의 기반이 되는 모델로 4개의 계층으로 구성
  1. 네트워크 인터페이스 계층 (Network Interface Layer)
     • 물리적인 네트워크 인터페이스와 상호작용하여 데이터를 전송
     • 데이터 링크 계층과 물리 계층의 기능을 수행
  2. 인터넷 계층 (Internet Layer)
     • 데이터 패킷의 라우팅과 전송을 담당
     • IP 주소를 사용하여 목적지를 식별
  3. 전송 계층 (Transport Layer)
     • 데이터의 전송을 관리하며, 흐름 제어와 오류 복구 기능을 제공
     • TCP와 UDP 프로토콜이 이 계층에서 동작
  4. 응용 계층 (Application Layer)
     • 최종 사용자와 직접 상호작용하여 응용 서비스를 제공
     • HTTP, FTP, SMTP 등 다양한 응용 프로토콜이 이 계층에서 동작

2. 주요 프로토콜

1. HTTP/HTTPS
   • HTTP(Hypertext Transfer Protocol)
     • 상태 코드: 웹 서버의 응답 상태를 나타내는 3자리 숫자
     • 메서드: 클라이언트가 웹 서버에 요청을 보낼 때 사용되는 명령어
     • 헤더와 본문: HTTP 요청 및 응답에는 헤더와 본문이 포함. 헤더는 메타데이터를, 본문은 실제 데이터를 담고 있다.
   • HTTPS(HTTP Secure)
     • SSL/TLS 암호화: 데이터 전송 과정에서 암호화를 사용하여 보안을 강화
     • 인증서: 웹 사이트의 신뢰성을 보장하기 위해 SSL/TLS 인증서를 사용. 공인된 인증 기관(CA)에 의해 발급
     • 포트 번호: 기본적으로 443 포트를 사용하여 HTTPS 통신이 이루어진다.
2. TCP/UDP
   • TCP(Transmission Control Protocol)
     • 3-way 핸드쉐이크: 연결을 설정하기 위한 과정으로, SYN, SYN-ACK, ACK의 세 단계로 이루어진다.
     • 흐름 제어와 혼잡 제어: 수신자의 처리 속도와 네트워크 혼잡 상태를 고려하여 데이터 전송 속도를 조절
     • 데이터 순서 보장: 데이터 패킷이 전송되는 순서대로 수신되도록 보장
   • UDP(User Datagram Protocol)
     • 연결이 없음: 데이터 전송 전에 연결 설정 과정이 없다.
     • 빠른 전송: 신뢰성보다는 빠른 데이터 전송을 목표로 한다.
     • 브로드캐스트와 멀티캐스트: 한 번에 여러 대의 장치에 데이터를 전송할 수 있는 기능을 제공
3. IP(Internet Protocol)
   • IPv4와 IPv6: IPv4는 32비트 주소 체계를 사용하며, IPv6는 128비트 주소 체계를 사용
   • 라우팅: 목적지까지의 경로를 결정하고, 데이터 패킷을 다음 호스트나 라우터로 전달
   • 서브넷팅과 슈퍼넷팅: IP 주소 공간을 효율적으로 사용하기 위한 네트워크 분할 기법