오늘의 키워드
오늘의 목표
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네트워크
먼저 네트워크는 다양한 기능이 결합되어 있다. 이 기능은 여러 계층(레이어) 형태로 구성되어 있다. 계층 구조를 이해하면 문제가 발생한 원인이 네트워크 장비인지, 애플리케이션인지 판단할 수 있다.
우리가 공부할 “네트워크”란 컴퓨터 네트워크이다. 두대 이상이 연결되어있으면 훌륭한 컴퓨터 네트워크가 되고, 컴퓨터 간에 필요한 데이터(정보)를 주고 받을 수 있다.
인터넷? → 전 세계의 큰 네트워크부터 작은 네트워크까지를 연결하는 거대한 네트워크, 전세계가 네트워크로 연결되어 있기 때문에 해외 웹사이트도 볼 수 있다.
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패킷
네트워크나 인터넷에서 데이터를 주고 받으려면 규칙이 있어야한다.
웹 브라우저에는 사진과 문자를 보여 주기 위해 필요한 규칙이 있고, 그 규칙에는 패킷(packet)을 사용한다.
패킷이란, 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각을 말한다.
큰 데이터를 그대로 보내면 그 데이터가 네트워크의 대역폭*을 너무 많이 차지(점유)해서 다른 패킷의 흐름을 막을 위험이 있다.
→ 대역폭 ?
일반적으로는 네트워크에서 이용 가능 한 최대 전송 속도로 정보를 전송할 수 있는 단위 시간당 전송량을 말한다.
큰 데이터를 그대로 보내면, 마치 도로망에 대형 트럭이 차선을 모두 점령해 버린 것처럼 교통 정체가 일어나게 되고, 일반 승용차들은 움직일 수 없게 된다.
예를 들어, 용량이 큰 사진 데이터를 패킷으로 나눠 보낼 때,
일단 큰 용량의 사진은 모두 작은 패킷으로 만든다. 이 패킷 만으로는 목적지에 도착하더라도 원래의 사진을 볼 순 없으므로, 목적지에 도달하면 패킷에서 원래 사진대로 되돌리는 작업을 해야한다. 일단 목적지로 보낸 패킷이 전송한 순서대로 도착하지 않을 수도 있고, 패킷이 전송 될 때 네트워크가 지연되어서 늦게 도착하거나 패킷이 누락 되기도 한다.
따라서 패킷을 그냥 보내면 원래 사진대로 되돌릴 수 없기 때문에, 송신 측에서 수신 측으로 패킷을 보낼 때는 각 패킷에 순서대로 번호를 붙여서 보낸다. 번호에 맞춰 정렬하면 늦게 도착한 패킷도 원래 위치로 돌아갈 수 있다.
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비트와 바이트
모든 컴퓨터는 숫자 0과 1만을 다루는데, 그 0과 1의 집합을 디지털 데이터라고 한다.
0과 1의 정보를 나타내는 최소 단위를 비트(bit)라고한다.
컴퓨터는 기본적으로 이러한 바이트 단위로 데이터를 읽고 쓰는 작업을 한다.
키보드의 임의의 키를 누르면 컴퓨터에 제대로 입력되는 이유도, 키가 눌리면 컴퓨터에 문자 코드(ASCII)가 전달되고, 이 문자코드를 확인하고 화면에 표시하는 것이다.
네트워크에 데이터를 전송하는 경우에는 비트 정보를 전기 신호로 변환하기 때문에, 실제로는 네트워크에 전기신호가 전송되고 있다.
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랜과 왠
네트워크에는 랜이라고 하는 좁은 범위의 네트워크와 왠이라고 하는 넓은 범위의 네트워크가 있다.
랜과 왠은 접속할 수 있는 범위에 따라 나누어진 종류이다.
랜(LAN, Local Area Network, 근거리 통신망)은 가정이나 빌딩 안에 있는 사무실 같이 지리적으로 제한된 곳에서 컴퓨터와 프린터를 연결할 수 있는 네트워크이다.
왠(WAN, Wide Area Network, 광역 통신망)은 지리적으로 넓은 범위에 구축된 네트워크를 말한다. 이는 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider)가 제공하는 서비스를 사용하여 구축된 네트워크를 말한다. 랜과 랜을 연결하는 것으로 생각 해도 된다. 예를들어 서울과 부산에 사무실이 있다고 가정할 때, 네트워크로 연결하고 싶을 경우, ISP의 서비스를 사용해서 네트워크를 구축할 수 있다.
인터넷 서비스 제공자(ISP)는 인터넷 상용 서비스 사업을 하고 있는 KT, U+, SK브로드밴드와 같은 사업자를 말한다.
랜은 연결하는 거리가 짧은 만큼, 신호가 약해지거나 오류가 발생할 확률도 매우 낮다. 반면, 왠은 멀리 떨어져 있는 랜과 연결되어 있어서, 신호가 약해지거나 오류가 발생할 확률이 더 높아진다.
랜과 왠은 속도 차이도 난다.
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가정에서의 랜 네트워크 구성(예시)
가정에서는 기본적으로 다음과 같이 네트워크를 구성한다.
인터넷을 사용하려면,(개통할 때)
1.
인터넷 서비스 제공자(ISP)
2.
인터넷 회선
을 결정해야 한다.
인터넷 서비스 제공자와 네트워크를 연결하기 위해서는 “인터넷 공유기*”라는 장비가 필요하다.
⇒ 인터넷 공유기(broadband router)는 가정이나 소규모 기업에서 인터넷에 접속할 때 쓰인다. 가정용으로 만든 라우터라고 생각하면 된다. 최근에는 라우터의 기능뿐만 아니라 허브, 스위칭 허브, 방화벽과 같은 다양한 기능도 제공한다.
인터넷 공유기를 중심으로 내부 인터넷망(사설망)을 구성하고, 다양한 기기를 연결할 수 있다.
연결 방식은 크게 유선과 무선 연결로 나누는데, 랜 케이블이 필요하면 유선이고, 랜 케이블이 필요하지 않으면 무선이다. 정식 용어로는 유선 랜, 무선 랜이라고 한다.
다음과 같은 집의 구조를 상상해 보도록 하자.
2층에서는 무선 랜 공유기를 1층에 두고 컴퓨터는 유선으로 연결하고, 다른 1, 2층에 있는 기기들을 무선으로 연결해서 사용하고 있다. 이 네트워크 구성에서는 유선으로 연결된 곳을 무선으로 바꿔도 문제가 없다. 무선 랜 기능을 통해 더욱 다양한 네트워크를 구성할 수 있다.
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소규모 회사(소호기업)에서의 랜 네트워크 구성(예시)
→소호기업?
소호(SOHO, Small Office / Home Office, 소규모 회사)
다음은 회사에서의 랜 네트워크를 구성한 예이다.
가정에서의 랜 구성과 눈에 띄게 다른 점은 DMZ(DeMilitarized Zone)라는 네트워크 영역이 있다는 점이다.
DMZ는 외부에 공개하기 위한 네트워크라고 이해하면 된다. 외부에 서버를 공개하는데 주로 웹 서버, 메일 서버, DNS 서버를 공개한다. 웹 사이트를 불특정 다수의 외부 사용자에게 공개하려면 웹 서버를 외부에 공개하고, 외부 사용자와 메일을 주고받으려면 메일 서버를 외부에 공개하고, 외부에서 도메인 이름을 사용하여 회사의 서버에 접속하려면 DNS 서버를 외부에 공개하면 된다.
웹 서버, 메일 서버, DNS 서버는 후에 자세히 공부할 내용이니 지금은 회사에서 구성하는 랜에는 다양한 서버가 사용되고 있다는 것 정도만 이해하도록 하자. 참고로, 일반적인 가정의 네트워크에서는 서버를 외부에 공개할 필요가 없기 때문에 외부에 공개하지 않는다. 물론 취미 생활을 하기 위해 서버를 공개하는 사람도 있다고는 한다.
직원이 많아질 수록 스위치와 같은 장비가 늘고, 랜 케이블의 배선도 늘어난다.
회사에 따라서는 여러 층으로 나눠져 있거나 전국에 지사가 있어서 네트워크가 좀 더 복잡하게 연결된 경우도 있지만, 일단 다음 그림과 같이 한 층만 사용하는 회사를 예로 들어보자.
회사에서는 서버를 운영하기 위해 서버를 사내에 설치하거나 데이터 센터*에 두거나 클라우드*에 둘 수 있는데, 위 그림은 서버를 사내에 두고 운영하는 예이다.
→데이터 센터 : 대량의 데이터를 보관하기 위해 데이터 센터 서버나 네트워크 기기를 설치한 전용 시설
→클라우드 : 인터넷을 통해 소프트웨어나 하드웨어 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것으로 인터넷에 접속하기만 하면 언제 어디서든 이용할 수 있다.
사내에서 서버를 운영하는 경우에는, 회사 내에 서버 장비실을 두고 그 곳에 랙(선반)을 설치한다.
랙 안에 서버를 두고 관리하며, 사내 또는 데이터 센터에 서버를 두고 운영하는 것을 온프레미스(on-premise)라고 하므로 꼭 기억해두기. 클라우드와 비교할 때 자주 사용하는 용어이다.
랙 안에는 랙에 설치하기 적합한 형태와 크기를 가진 서버와 라우터와 스위치를 설치 할 수 있는데, 라우터는 무선 랜 기능이 있는 라우터를 사용하는 경우가 많다.(무선이 편리하기 때문)
각 서버는 스위치와 연결하여 서로 통신할 수 있다. 사무실 안에서 사용하는 컴퓨터와 프린터도 근처에 있는 스위치에 연결하거나 무선 랜 기능을 통에 랜에 연결해야 네트워크를 사용 할 수 있다.
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좀 더 전문적인 용어 정리
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네트워크 : 컴퓨터를 두 대 이상 연결하여 서로 데이터를 전송할 수 있는 통신망이다.
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인터넷 : TCP/IP 프로토콜을 사용하는 세계 최대 규모의 네트워크이다. 전 세계의 컴퓨터를 서로 연결하여 정보를 교환할 수 있도록 만든 하나의 거대한 컴퓨터 통신망이다.
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패킷 : 네트워크 통신을 할 때 사용되는 작게 분할된 데이터 조각으로, 네트워크에서 전송하는 데이터의 기본 단위이다.
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비트 : 정보의 최소 단위로 0또는 1을 나타낸다.
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바이트 : 컴퓨터의 정보량 단위로 8비트를 1바이트라고 한다.
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랜 : 비교적 가까운 거리에 위치한 장치들을 서로 연결한 네트워크를 말한다. 집, 사무실, 학교 등의 건물과 같이 가까운 지역을 연결하는 네트워크다.
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왠 : 랜을 다시 하나로 묶는 거대한 네트워크다. 특정 도시, 국가, 대륙과 같이 매우 넓은 범위를 연결하는 네트워크를 말한다. 넓은 지역에 설치된 컴퓨터들 간의 정보와 자원을 공유하기에 적합하도록 설계한 컴퓨터 통신망이다.
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인터넷 서비스 제공자 : 인터넷에 접속하는 수단을 제공하는 주체. 일반 사용자, 기업체, 기관 단체 등이 인터넷에 접속하여 인터넷을 이용할 수 있도록 돕는 사업자다.
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DMZ : 네트워크 구성 중에서 일반적으로 인터넷인 외부 네트워크와 내부 네트워크 사이에 위치한 중간 지대(서브넷)를 말한다. 네트워크의 보안 영역으로 외부 공격자가 내부 네트워크에 침투하는 것을 막는 역할을 한다.
