네트워크(Network)
우리가 현재 사용하는 인터넷은 아주 방대한 네트워크로 구성되어 서로 연결되어있다.
우리는 어떻게 집에서 먼 나라의 사람들과 소통을 할 수 있을 까?
이번 포스팅은 네트워크에 대해 설명을 해보려 한다.
네트워크(Network)란
컴퓨터에서의 네트워크(Network)란 여러 컴퓨터가 연결되어 정보를 주고받는 통신망을 의미한다.
그물을 뜻하는 Net과 일하다의 Work의 합성어로, 수많은 컴퓨터를 그물로 엮는 행위라고 생각할 수 있다.
이러한 네트워크는 무선 또는 유선의 형태로 연결될 수 있다.
이러한 네트워크는 통신망의 범위에 따라 구분된다.
네트워크의 유형
일반적으로 네트워크는 지리적 범위에 따라 여러 유형으로 구분된다.
여기서 말하는 지리적 범위는 휴대전화와 블루투스 사이의 작은 범위, 인터넷 자체만큼의 큰 범위 등 통신망의 범위를 말한다.
PAN(Personal Area Network, 개인 영역 네트워크)
사용자의 개인적인 범위, 가장 작은 네트워크이다.
블루투스를 사용한 무선 키보드, 마우스, 이어폰 등이 PAN에 해당된다.
LAN(Local Area Network, 근거리 통신망)
건물 내부에서 사용하는 망, 단일 관리 시스템에서 운영되는 컴퓨터 네트워크를 말한다.
일반적으로 조직의 사무실, 학교, 대학에서 사용하는 네트워크이다.
MAN(Metropolitan Area Network, 대도시 통신망)
보다 큰 네트워크를 형성하기 위해 다른 LAN을 상호 연결하여 더 넓은 지리적 범위를 가지는 네트워크이다.
작은 통신망이 모여 하나의 도시 단위의 통신망을 형성한 것이다.
WAN(Wide Area Network, 광역 통신망)
주 또는 국가와 같은 넓은 지리적 범위로 확장된 네트워크이다.
대도시 통신망이 모여 하나의 국가 단위의 통신망을 형성한 것이다.
인터네트워크(Internetwork)
간단히 인터넷이라고 불리는 인터네트워크는 지구 상에서 존재하는 가장 큰 네트워크라고 할 수 있다.
LAN, WAN을 더불어, 연결되는 모든 범위를 포함하는 네트워크이다.
이러한 네트워크는 실제로 어떻게 연결될까?
네트워크 토폴로지(Network Topology)
토폴로지(Topology)란 일반적으로 물리적인 배치의 형태로 이루어진 모양을 의미한다.
컴퓨터에서의 네트워크 토폴로지(Network Topology)란 컴퓨터 네트워크의 요소들을 물리적으로 연결해 놓은 연결 방식 또는 구조를 말한다.
네트워크 토폴로지의 유형은 다음과 같다.
포인트 투 포인트 토폴로지(Point-to-Point Topology)
서로 다른 두 컴퓨터 또는 네트워크를 구성하는 장치가 일 대 일로 연결된 형태이다.
버스 토폴로지(Bus Topology)
모든 장치가 하나의 통신 라인을 공유하는 형태이다.
데이터는 한 방향으로만 흐르며, 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송하게 되면 문제가 발생할 수 있으나, *CSMA 기술을 통해 이를 해결할 수 있다.
CSMA(Carrier Sense Multiple Access)란 데이터의 무결성이 유지되도록 데이터 흐름을 제어하는 매체 접근 제어 프로토콜의 한 종류이다.
스타 토폴로지(Star Topology)
모든 호스트를 Point-to-Point 방식으로 중앙 컴퓨터 또는 허브에 연결된 형태이다.
통신은 중앙 컴퓨터 또는 허브를 통해 이루어진다.
컴퓨터를 추가하여 연결하는 데 필요한 추가 케이블은 한 개로 비용이 많이 들지 않지만, 중앙 컴퓨터 또는 허브에 문제가 생기는 경우 모든 통신이 중단되게 된다.
링 토폴로지(Ring Topology)
각 컴퓨터는 양 옆으로 두 대의 컴퓨터와 연결되어 순환 구조를 가지는 유형이다.
인접하지 않은 컴퓨터와 통신할 경우 중간에 있는 컴퓨터를 거쳐야 한다.
컴퓨터를 추가하면 필요한 케이블의 개수는 하나로 비용이 저렴하지만, 한 대의 컴퓨터에 문제가 발생하면 통신 시 해당 컴퓨터를 우회하여 빠른 방향의 역방향으로 통신해야 하므로, 시간이 오래 걸릴 수 있다.
메쉬 토폴로지(Mesh Topology)
여러 컴퓨터가 하나 이상의 컴퓨터와 연결되어 그물과 같은 형태의 모습을 보이는 유형이다.
모든 컴퓨터가 연결된다는 가정하게 n(n-1)/2 개의 케이블이 필요하며, n은 컴퓨터의 수를 의미한다.
지금 까지 알아본 토폴로지 중 가장 안정적인 네트워크 구조이다.
트리 토폴로지(Tree Topology)
계층형 토폴로지라고도 하는 이 유형은 현재 사용되고 있는 가장 일반적인 네트워크 토폴로지 형태이다.
이 토폴로지는 여러 계층으로 나누어진다.
가장 아래 Access 계층은 사용자의 컴퓨터가 연결되는 계층이다.
Distribution 계층은 상위 계층과 하위 계층 사이에서 중개역할을 하는 계층이다.
Core 계층은 네트워크의 중심, 즉 모든 노드가 분기되는 최상위 계층이다.
하이브리드 토폴로지(Hybrid Topology)
둘 이상의 토폴로지가 혼합된 네트워크 구조의 유형이다.
혼합된 모든 토폴로지의 장점과 단점을 지니게 되며, 인터넷은 가장 큰 하이브리드 토폴로지의 좋은 예라고 할 수 있다.
위 내용을 바탕으로 설계된 네트워크 아키텍처를 알아보자.
네트워크 아키텍처(Network Architecture)
네트워크 아키텍처(Network Architecture)란 소프트웨어, 하드웨어, 프로토콜 및 데이터 전송 매체의 물리적 및 논리적인 구조 또는 설계이다.
간단히 컴퓨터 네트워크가 어떻게 구성되고, 동작하는지에 대한 구조라고 생각하면 된다.
다음은 잘 알려진 두 가지 유형의 네트워크 아키텍처이다.
클라이언트-서버 네트워크(Client-Server Network)
클라이언트라고 하는 사용자가 서버라고 하는 중앙 컴퓨터에서 여러 리소스 데이터에 접근할 수 있도록 설계된 네트워크 아키텍처이다.
사용자 A가 사용자 B에게 데이터를 전송하는 통신을 하려는 경우, 사용자 A는 서버에게 데이터를 주며 B에게 전송할 것을 요청한다.
서버는 사용자 A로부터 받은 데이터를 사용자 B에게 전송한다.
클라이언트-서버 네트워크는 이러한 방식으로 통신하게 된다.
P2P 네트워크(Peer To Peer Network)
모든 컴퓨터가 데이터 처리에 대해 동일한 권한과 책임을 갖고 함께 연결되는 네트워크이다.
클라이언트-서버 네트워크와 달리, 중앙에 집중된 시스템을 이용하지 않고 각 컴퓨터가 Point-to-Point 방식으로 연결되어 통신을 하게 된다.
현재 각광받는 기술인 블록체인이 P2P 네트워크를 기반으로 하고 있다.
다음 포스팅에서는 많은 유형의 네트워크 구조로부터 오는 문제점을 해결하기 위한 네트워크 참조 모델인 OSI와 네트워크 보안에 대해서 다루어보겠습니다.
"What is a Computer Network?" javatpoint. n.d. 수정, 2022. 02. 25. 접속, https://www.javatpoint.com/computer-network-tutorial
"Data Communication & Computer Network." tutorialspoint. n.d. 수정, 2022. 02. 25. 접속, https://www.tutorialspoint.com/data_communication_computer_network/index.htm
'Backend Roadmap > OS' 카테고리의 다른 글
| POSIX (0) | 2022.03.02 |
|---|---|
| 터미널(Terminal) (0) | 2022.03.01 |
| 입출력 관리(Input/Output Management) (0) | 2022.02.23 |
| IPC(InterProcess Communication, 프로세스 간 통신) (0) | 2022.02.22 |
| 스레드(Thread) (0) | 2022.02.21 |