공부 기록/혼공학습단

혼공학습단 12기 - 혼공네트 (1주차)

노루동산 2024. 11. 6. 16:12

 

혼자 공부하는 네트워크

혼자 공부하는 네트워크

# 진도 기본 미션 선택 미션
1주차
(7/1 ~ 7/7)		 Chapter 01 OSI 모델 및 TCP/IP 모델 차이점을 정리하고, 이를 바탕으로 네트워크 계층 구조를 작성해 보기(p. 62 참조) Ch.01(01-1) 확인 문제 2번(p.35), (01-3) 확인 문제 2번(p.73) 풀고 설명하기
2주차
(7/8 ~ 7/14)		 Chapter 02 Ch.02(02-1) 확인 문제 2번(p.87), (02-3)확인 문제 4번(p.111) 풀고 설명하기 집에 있는 케이블에 표기된 명칭 표기를 바탕으로 케이블 구조 및 전송속도 가늠해 보기
3주차
(7/15 ~ 7/21)		 Chapter 03 Ch.03(03-1) 확인 문제 1번(p.147), (03-3) 확인 문제 2번(p.187) 풀고 설명하기 본인 컴퓨터의 IP 주소와 MAC 주소 파악해 보기
4주차
(7/22 ~ 7/28)		 Chapter 04 Ch.04(04-1) 확인 문제 1번(p.206), (04-2) 확인 문제 2번(p.225) 풀고 설명하기 작업 관리자에서 프로세스별 PID 확인해 보기
5주차
(8/5 ~ 8/11)		 Chapter 05 Ch.05(05-1) 확인 문제 1번(p.271), (05-2) 확인 문제 2번(p.307), 풀고 설명하기 HTTP 요청 메시지 확인해 보기
6주차
(8/12 ~ 8/18)		 Chapter 06~07 Ch.06(06-2) 확인 문제 1번(p.379), (07-2) 확인 문제 2번(p.407) 풀고 설명하기 와이어샤크에서 실제 TCP/UDP 패킷 확인해 보기

 

 

이번 주 진도

# 진도 기본 미션 선택 미션
1주차
(7/1 ~ 7/7)		 Chapter 01 OSI 모델 및 TCP/IP 모델 차이점을 정리하고, 이를 바탕으로 네트워크 계층 구조를 작성해 보기(p. 62 참조) Ch.01(01-1) 확인 문제 2번(p.35), (01-3) 확인 문제 2번(p.73) 풀고 설명하기

 

 

1주차가 기간이 7/1~7/7인데...

4달이 지나서야 12기 혼공 학습단을 시작한다...

 

이러다가 혼공 13기가 오게 생겼지만 일단 하기로 한 공부는 끝내야 한다는 생각도 있고,

나도 기초 네트워크 지식을 탄탄히 해야겠다는 생각도 들어서

자체 혼공학습단(진짜 혼자공부함!) 12기를 시작하기로 하였다 ㅋㅋㅋ

 

 

기본 미션: OSI 모델 및 TCP/IP 모델 차이점을 정리하고, 이를 바탕으로 네트워크 계층 구조를 작성해 보기(p. 62 참조)

OSI 모델은 네트워크를 이상적으로 설계하기 위해 국제 표준화 기구에서 발표한 네트워크 참조 모델이다. 

TCP/IP 모델은 실용적으로 구현하기 위해 만들어진 네트워크 참조 모델이다.

OSI TCP/IP 설명
응용 계층 응용 계층 사용자가 이용하는 응용 프로그램에 다양한 네트워크 서비스 제공
표현 계층 사람의 문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환하거나, 압축, 암호화
세션 계층 세션(통신을 주고받는 호스트의 응용 프로그램 간 연결 상태)을 관리
전송 계층 전송 계층 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층
네트워크 계층 인터넷 계층 메시지를 (다른 네트워크에 속한)수신지까지 전달하는 계층
데이터 링크 계층 네트워크 액세스 계층 네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고 받기 위한 계층
물리 계층 OSI 모델의 최하단, 1과0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는 계층

 

 

선택 미션: Ch.01(01-1) 확인 문제 2번(p.35), (01-3) 확인 문제 2번(p.73) 풀고 설명하기

Q 네트워크에 대한 설명으로 옳지 않은 것을 골라 보세요.

1. 네트워크에 대한 이해는 프로그램을 만드는 과정에 도움을 주지 않습니다.

2. 네트워크에 대한 이해는 프로그램을 유지 보수하는 과정에 도움을 줄 수 있습니다.

3. 많은 프로그램이 네트워크를 통해 다른 장비와 상호 작용하며 실행됩니다.

4. 채용 시 네트워크에 대한 지식을 강조하거나 검증하는 기업이 존재합니다.

답: 1번

네트워크에 대한 배경지식이 있어야만 프레임워크의 기능을 제대로 이해하고 활용할 수 있다.

 

 

Q 네트워크 참조 모델에 대한 설명으로 옳지 않은 것을 골라 보세요.

1. OSI 모델은 7개의 계층으로 통신 과정을 구분합니다.

2. TCP/IP 모델은 3개의 계층으로 통신 과정을 구분합니다.

3. 네트워크 참조 모델은 네트워크 구성과 설계를 용이하게 합니다.

4. 네트워크 참조 모델은 네트워크 문제 진단과 해결을 용이하게 합니다.

답: 2번

TCP/IP 모델은 4개의 계층으로 이루어져 있다.

 

 

정리

01-1 컴퓨터 네트워크를 알아야 하는 이유

1. 컴퓨터 네트워크(computer network)란?

  • 여러 개의 장치가 그래프 형태로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 통신망이다.

2. 인터넷이란?

  • 여러 네트워크를 연결한 네트워크의 네트워크이다.
  • 한 네트워크 안에서도, 다른 네트워크와도 정보를 주고받을 수 있다.

 

01-2 네트워크 거시적으로 살펴보기

네트워크 그래프를 구성하는 것

  • 노드(정점): 기기들
  • 간선(링크): 공유기 랜선 등 유무선 통신 매체, 메시지로 구성

네트워크 구조

호스트 네트워크의 가장자리에 위치한 노드 호스트 역할에 따라 클라이언트(서비스를 요청: request), 서버(서비스를 제공: response)로 나뉜다.
네트워크 장비 이더넷 허브, 스위치, 라우터, 공유기 등
중간 노드 		호스트(서버, 클라이언트), 네트워크 장비는 완전히 배타적인 개념이 아니라 역할에 따라 분리한 것이다.
통신 매체 호스트와 네트워크 장비를 연결 유선 매체, 무선 매체로 나뉜다.
메시지 연결된 노드가 주고받는 정보 웹 페이지, 파일, 메일 등이 있다.
  •  

범위에 따른 네트워크 분류

  • LAN(Local Area Network): 가까운 지역을 연결한 근거리 통신망
    • 한정된 공간에 구성된 네트워크이다.
  • WAN(Wide Area Network): 먼 지역을 연결한 광역 통신망
    • 다른 LAN에 속한 호스트와 메시지를 주고받아야 할 때 필요하다.
    • 인터넷이 WAN으로 분류된다.
    • ISP(Internet Service Provider)가 WAN을 구축하고 관리한다.
      • WAN과 관련한 다양한 서비스 (WAN에 연결 가능한 회선을 임대하는 등)를 제공하는 업체이다.
      • KT, LG, SK
    • CAN, MAN과 같이 더 잘게 쪼갤 수도 있다.


메시지 교환 방식에 따른 네트워크 분류

  • 회선 교환 네트워크: 회선 교환 방식으로 메시지를 주고받음
    • 메시지를 주고받기 전 회선(메시지 전송로)을 설정한 뒤 해당 회선을 통해 메시지를 주고 받는 방식이다.
    • 회선 스위치가 호스트 사이 일대일 전송로를 확보한다.
    • 장점
      • 두 호스트 사이에 연결을 확보한 후 메시지를 주고 받기 때문에 전송량이 일정하다.
    • 단점
      • 회선을 점유하고 메시지를 주고 받지 않을 수 있기 때문에 회선 이용 효율이 낮아질 수 있다.
  • 패킷 교환 네트워크: 패킷 교환 방식으로 메시지를 주고받음
    • 메시지를 패킷이라는 단위로 쪼개어 전송하고 수신지에서 재조립된다.
    • 대부분 현대 인터넷은 패킷 교환 방식을 이용한다.
    • 장점
      • 전송로의 이용 효율이 높아 회선 교환 방식의 문제점을 해결한다.
      • 각기 다른 전송로를 통해 수신로에 도달할 수 있음
    • 단점
      • 수신로에 도달하는 순서가 뒤죽박죽일 수 있음
    • 패킷 스위치가 패킷의 송수신지를 식별하여 최적의 경로를 결정한다.
      • 라우터, 스위치가 패킷 스위치에 해당한다.
    • 패킷의 구성
      • 페이로드: 전송하려는 데이터
      • 헤더, 트레일러: 부가 정보 또는 제어 정보

 

주소와 송수신지 유형에 따른 전송 방식

  • 헤더에 담기는 주소(MAC주소, IP주소)로 누구에게 전송할지 지정할 수 있다.
  • 송수신지 유형
    • 유니캐스트
      • 하나의 수신지에 메시지를 전송한다.
      • 가장 일반적인 송신 방식이다.
      • 송신지와 수신지가 일대일로 메시지를 주고받는 경우 사용한다.
    • 브로드캐스트
      • 네트워크상의 모든 호스트에게 전송한다.
      • 브로드캐스트 도메인: 브로드캐스트가 전송되는 범위(LAN의 범위)
    • 멀티캐스트, 애니캐스트

 

01-3 네트워크 미시적으로 살펴보기

미시적인 관점에서 네트워크란 두 대의 컴퓨터가 정보를 주고받는 과정에서 벌어지는 일이다.

 

프로토콜

  • 노드 간에 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법
  • 프로토콜은 저마다의 목적과 특징이 있다.

네트워크 참조 모델

  • 통신 과정을 계층적으로 표현한 것
  • 네트워크 구성과 설계를 용이하게 한다.
  • 네트워크 문제 진단과 해결을 용이하게 한다.
  • 네트워크 참조 모델은 엄격한 규칙이 아니라 가이드라인이다.

OSI 모델은 네트워크를 이상적으로 설계하기 위해 국제 표준화 기구에서 발표한 네트워크 참조 모델이다. 

TCP/IP 모델은 실용적으로 구현하기 위해 만들어진 네트워크 참조 모델이다.

OSI TCP/IP 설명
응용 계층 응용 계층 사용자가 이용하는 응용 프로그램에 다양한 네트워크 서비스 제공
표현 계층 사람의 문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환하거나, 압축, 암호화
세션 계층 세션(통신을 주고받는 호스트의 응용 프로그램 간 연결 상태)을 관리
전송 계층 전송 계층 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층
네트워크 계층 인터넷 계층 메시지를 (다른 네트워크에 속한)수신지까지 전달하는 계층
데이터 링크 계층 네트워크 액세스 계층 네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고 받기 위한 계층
물리 계층 OSI 모델의 최하단, 1과0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는 계층

 

캡슐화와 역캡슐화

  • 송신 과정에서 캡슐화, 수신 과정에서 역캡슐화가 이루어진다.
  • 캡슐화
    • 상위 계층에서 내려받은 패킷을 페이로드로 삼아 프로토콜에 맞는 헤더를 붙여 하위 계층으로 전달한다.
    • 데이터 링크 계층에서는 트레일러(오류 감지용)도 함께 붙는다.
  • 역캡슐화
    • 캡슐화 과정에서 붙였던 헤더를 각 계층에서 확인한 뒤 제거한다.

PDU

각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위

응용 계층 데이터
표현 계층
세션 계층
전송 계층 세그먼트, 데이터그램
네트워크 계층 (IP) 패킷
데이터 링크 계층 프레임
물리 계층 비트

 

기타 중요한 개념들

트래픽 네트워크 내의 정보량
노드에 트래픽이 몰리면 과부하가 생길 수 있다.
처리율(쓰루풋)이란 단위 시간당 네트워크를 통해 실제로 전송되는 정보량을 의미한다.
대역폭 단위 시간 동안 통신 매체를 통해 송수신할 수 있는 최대 정보량
네트워크 뿐 아니라 하드웨어에서도 사용되는 용어이다.
참고(혼공컴운 3주차): https://mountain-noroo.tistory.com/43
패킷 손실 송수신되는 패킷이 손실된 상황
손실된 패킷 수 혹은 몇%의 패킷이 손실되었는지 표기한다.
cmd에서 ping 명령어로 확인 가능하다.