네트워크 기본 개념 이해하기

1.1 네트워크와 네트워킹이란 무엇인가

네트워크라는 용어는 인터넷과 동의어처럼 여길때가 많다. 네트워크가 인터넷을 의미하는 것은 아니다.

 

네트워크는 그물처럼 얽힌 인프라를 뜻하는 '네트(Net)'와 그러한 인프라를 이용해 통신 작업을 수행하는 것을 의미하는 '워크(Work)'의 합성어다. 말 그대로 네트워크란, "통신을 목적으로 구성된 그물처럼 얽힌 유,무선 인프라망"을 뜻하며, 오늘날에는 가상 인프라망도 여기에 해당한다.

• Virtual Switch(가상 스위치) 를 사용해야 다른 컴퓨터와 통신할 수 있다.
• 가상 스위치는 Hyper-V manager나 Powershell 을 사용하여 만들 수 있다.
• 가상 네트워크에 대해서 깊게 들어가면 복잡하고 어렵지만, 기본 구성은 매우 쉽다.

 

가상 인프라망은 물리 네트워크 인프라 위에 성립되는 가상 네트워크 인프라를 말하며 오버레이 네트워크라고도 부른다. 하나의 물리 네트워크를 기반으로 여러 가지 형태의 가상 네트워크 구성이 가능하기 때문에 물리적인 네트워크 장비에 구애받지 않고 간단하게 본인이 원하는 형태의 네트워크를 구성할 수 있다. 하지만 가상 네트워크가 많을수록 데이터 처리 속도가 현저히 느려지는 단점이 있다.

 

"네트워크 인프라"를 통해 "데이터"를 주고받는 "통신 중심"의 서비스들을 "네트워크 서비스"라고 부른다. 올나인 게임, 화상 채팅, 홈페이지, 소셜 네트워크 서비스, 블로그, 클라우드, 이메일, 검색 포털, 음악, 영상 스트리밍, 네트워크 결합 스토리지(NAS) 등은 모두 네트워크 서비스다.

 

"네트워킹"?

네트워크에 접미사 'ing'을 붙인 것으로 "네트워크를 하는 행위"를 가리킨다. 

네트워크는 위에서 "통신이 이루어지는 그물망처럼 얽힌 인프라망"이라고 정의 했다. 그럼 말을 바꾸면

"그물망처럼 얽힌 인프라밍위에서 통신을하는 행위"라고 말할 수 있다.

 

인터넷과 네트워크는 동의어가 아니다. 인터넷은 네트워크의 한 형태이다.
네트워크는 유,무선 인프라망이다.
네트워킹은 유, 무선 인프라망(네트워크)에서 데이터를 주고받는 행위다. 

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1.2 대표적인 네트워크 - "인터넷"

인터넷은 "인터"와 "네트워크"의 합성어다. 인터는 대상과 대상의 사이를 의미하고, 네트워크는 유,무선으로 연결된 인프라망을 의미한다. 따라서 인터넷은 대상과 대상 사이를 유,무선으로 연결한 인프라망을 말한다.

 

여기서 연결되는 대상은, 컴퓨터(단말장치)이다.  저장 매체(usb, 디스크, cd 등)을 통한 데이터(정보) 전달의 한계로 컴퓨터와 컴퓨터 사이를 전선 케이블로 직접 연결해서 정보를 주고 받는 통신 방식이 등장했다. 

 

 

컴퓨터를 넘어 스마트폰의 등장으로 연결되는 단말기 수는 많이 증가하게 되었다. 

 

유선 전화망과 데이터망의 차이

과거에는 공중 교환 전화망(PSTN, Public witched Telephone Network) 유선 전화망이 유일한 네트워크였다. 음성 데이터만 주고받을 수 있었으며, 각 전화기에 부여된 고유 전화번호를 가지고 통신했다. 과금 정책은 시내, 시외, 국제 통화의 요금이 다르고, 시간당 통화량에 비례한다. 대로변에 설치된 공중전화는 대표적인 유선 전화 단말이다.

 

스마트폰 보그되면서 "디지털 기반의 음성서비스"가 시작된다. 인터넷과 동일한 데이터망을 통해 음성 서비스가 지원되면서 통화 품질도 대폭 개선되었다. 데이터망의 과금 방식은 유선 전화망과는 전혀 다르다. 유선망에서는 시간당 요금이 부과된다면 데이터 통신에서는 한 달간 사용되는 데이터의 양으로 통신요금이 결정된다.

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1.3 컴퓨터 두대만 연결해도 네트워크

1. 데이터를 주고받기 위해서는 컴퓨터나 휴대폰 같은 단말 장치가 최소한 2개 필요
2. 2개의 단말 장치가 서로 통신하려면 단말 장치 사이에 물리적 연결 또는 무선 채널 연결이 이루어져야 한다.
3. 서로 다른 위치에 있는 3개 이상의 단말 장치가 동시에 통신하려면 중간의 분기점을 통해 동시에 연결되어야 한다.
4. 통신하고자 하는 단말 장치들이 많아질수록 단말 장치들 사이이 연결 채널의 수도 증가하여 그물말처럼 구조가 복잡하게 발달한다. 

통신을 하기 위해서는 적어도 데이터를 보내는 출발지 단말장치와 데이터를 수신하는 목적지 단말장치가 있어야 한다. 즉 최소 2개는 필요하다. 이러한 단말장치를 점으로 표현했고, 점 하나하나를 "노드"라고 부른다.

 

이 2개의 단말이 서로 통신을 하기 위해서는 유,무선의 망으로 연결해야 한다. 이렇게 연결된 선을 링크라고 부른다. 3번 처럼 3개 이상의 단말이 동시에 통신하고자 하는 경우에는 노드와 노드 사이에 징검다리 역할을 해주는 분기점인 노드를 두고, 이를 중심으로 모든 단말을 링크로 연결하면 통신할 수 있다. 

 

단말의 수가 많아 질수록 링크의 수도 증가하고 4번과 같이 그물망처럼 복잡한 형태를 가지게 된다. 유선 전화망이나 데이터 센터 인프라와 같은 복잡한 네트워크 구조는 단말장치와 분기점에 해당하는 노드와 그 사이를 연결하는 링크의 수가 증가하여 생긴 규모가 큰 네트워크의 항 형태인 것이다. 중요한 것은, 가장 기본적인 네트워크의 형식은 2번 같은 최소 2개의 단말장치와 링크 한 개로만 구성된 것이다.

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1.4 네트워킹의 4가지 방식

유니캐스트 / 애니캐스트/ 브로드캐스트/ 멀티캐스트

 

왼쪽 그림처럼 점(노드)과 선(링크)이 연결되어 그 형태가 점차 고도화되는 구조를 네트워크라고 한다면, 오른쪽 그림처럼 네트워크 인프라 위에서 정보를 공유할 목적으로 데이터를 주고받는 행위 혹은 절차는 "네트워킹"이라 한다.

 

"네트워킹" 과정은 각 노드들이 링크를 통해 데이터를 전달하는 방식에 따라 크게 유니캐스트, 애니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트의 네 가지 방식으로 구분된다. 데이터를 전달한다는 목적은 동일하지만 데이터 전달 방식이 다르다.

유니캐스트(위키북스)

유니캐스트는 네트워크상에 위치한 1개의 송신 노드와 1개의 수신 노드사이의 일대일 통신 방식을 말한다. 데이터를 보내는 송신 노드의 주소와 수신 노드의 주소를 지정하여 데이터를 전송한다. 우리가 전화를 걸 때 수신처의 주소에 해당하는 전화번호를 입력하여 전화를 걸고 받는 것도 유니캐스트 방식의 네트워킹이다.

애니 캐스트

 

애니캐스트는 하나의 송신 노드가 여러 개의 수신 노드 중에서 "가장 가까운 하나의 수신 노드에 데이터를 전송하는 방식"이다. 유니캐스트와 달리, 수신 노드의 주소를 지정하는 것이 아니라 네트워크상에 데이터를 보내면 연결된 여러 개의 수신 노드들 중에서 가까운 수신 노드가 데이터를 수신하는 것이다. 

 

예를 들어, 여러 대의 프린터가 연결된 네트워크에서 사용자가 특정 프린터를 지정하지 않고 인쇄 명령을 할 경우, 여러 대의 프린터 중 현재 누군가가 사용하고 있지 않으면서도 가장 가까운 프린터를 통해 데이터를 빠르게 출력할 수 있는 것도 애니캐스트 방식이다. 다른 사례로는 "인터넷 루트 네임 서버, IPv4에서 IPv6 전환" 등이 있다.

 

브로드 캐스트

일대다의 통신을 지원한다. 브로드캐스트는 하나의 송신 노드가 자신과 연결된 "모든 수신 노드"에 데이터를 전송한다. 대표적인 예로 수신 장치만 있으면 누구나 데이터를 받아 볼 수 있는 위성 TV와 라디오 방송이 있다. 

 

멀티캐스트는 하나의 송신 노드가 미리 "그룹으로 지정된 다수의 수신 노드"로만 데이터를 보내는 방식을 말한다. 예를 들어, 주소록에 등록된 여러 연락처를 가지고 그룹을 지정해 단체 메시지를 보내거나, 이메일 서비스를 이용해 여러 명에게 동시에 메일을 보내는 것을 모두 멀티캐스트에 해당한다.

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1.5 교토망과 비교해보는 네트워크의 3가지 구성 요소

단말장치 / 전송채널 / 네트워크 장비

네트워크에 흐르는 데이터의 양을 "트래픽"이라고 한다. 

 

 

데이터 - 자동차
네트워크 케이블 - 고속도로
네트워크 장비 - 분기점

 

네트워크 세 가지 요소

단말장치 / 전송 매체 (케이블) / 케이블 간에 정보를 중계하는 네트워크 장치

단말장치 = 네트워크의 출발지와 목적지
전송채널 = 데이터가 지나는 네트워크 유,무선채널
네트워크 장비 = 전송 채널 간 경로를 중계하는 장치

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참조 사이트:

https://www.google.com/search?q=%EC%9C%A0%EB%8B%88%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8&tbm=isch&ved=2ahUKEwj7pb3eirqCAxW5afUHHX7BD9oQ2-cCegQIABAA&oq=%EC%9C%A0%EB%8B%88%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8&gs_lcp=CgNpbWcQAzIFCAAQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQyBwgAEBgQgAQ6BAgjECc6CAgAEIAEELEDOgQIABADOgsIABCABBCxAxCDAVCYCljkEmCDFGgEcAB4A4ABdogBwAmSAQQxLjEwmAEAoAEBqgELZ3dzLXdpei1pbWfAAQE&sclient=img&ei=ZHlOZfvjJLnT1e8P_oK_0A0#imgrc=H7ErlsnGNL_IXM

유니캐스트 - Google 검색

https://www.cadgraphics.co.kr/newsview.php?pages=news&sub=news01&catecode=2&num=64276

시스코, "2022년 인터넷 트래픽 3배 증가, 285억 개 디바이스가 네트워크에 연결될 것"

https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/executive-perspectives/annual-internet-report/white-paper-c11-741490.html

Cisco Annual Internet Report - Cisco Annual Internet Report (2018–2023) White Paper

https://ssup2.github.io/theory_analysis/Overlay_Network_VXLAN/

Overlay Network, VXLAN

https://post.naver.com/viewer/postView.naver?volumeNo=15242539&memberNo=19185109

오버레이 네트워크(Overlay Network)란 무엇인가?

https://atthis.tistory.com/6

VXLAN 에 대해서 -개념, 왜?

https://ma-you-ing.tistory.com/24

Network 가상화란?

https://www.inven.co.kr/webzine/news/?news=168090

네트워크 용어 정리: 네트워크에서부터 SDN 까지

https://blog.limcm.kr/241

Hyper-V. 가상 네트워크 이해 및 구성

https://learn.microsoft.com/en-us/azure-stack/hci/concepts/host-network-requirements

Host network requirements for Azure Stack HCI - Azure Stack HCI

https://www.nakivo.com/blog/types-of-network-topology-explained/

Explanation of Network Topology Types

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001891101

개념이 보이는 네트워크 기초 | 강효성 - 교보문고