Network 기초

LAN(Local Area Network)

집안에서 컴퓨터끼리 소통을 어떻게 하는가? → 서로 선을 연결하여 그 선을 통해 전기신호(0과 1)를 주고 받는다.

요즘은 선 없이 Electromagnetic Wace(전자기파)를 통해서 전기 신호를 주고 받을 수 있다.

 

컴퓨터가 여러대 있을때는 어떻게 소통을 하는가?

→ HUB를 이용한다.

 

HUB : 여러 컴퓨터들을 케이블을 통해 연결해주는 기기

현재는 거의 사용하지 않고 다른 기기를 사용한다.

 

1번에서 2번으로 데이터를 전송할때 HUB를 통해 연결된 모든 컴퓨터에 데이터가 전송 되게 된다.

또한, 1번에서 2번으로 데이터를 보낼때 2번에서 1번으로 데이터를 보내게 되면 정보 충돌(Data Collision)이 일어난다.

 

이런 정보 충돌을 방지하기 위해 데이터를 전송할 때 바로 보내지 않고 네트워크를 아무도 사용하지 않는다라고 감지하면 아무것도 없는 더미 정보를 보낸다. 보냈을 때 충돌이 일어나면 나중에 다시 시도한다.

 

충돌하지 않는다면 이제 데이터를 전송하게된다.

이런 기능으로 인해 HUB 이용 시 데이터 전송이 느린편이다.

 

정보를 모든 컴퓨터에게 보내지 않기 위해선 보내는 데이터에 추가로 누구에게 보내는 정보( = Medium Access Control, 인터넷을 이용하는 모든 디바이스는 고유의 MAC 주소를 갖는다.)인지 같이 넣으면 되는 것이다.

 

MAC : Network Interface Card에 각인된 물리적인 주소

네트워크에 연결되는 모든 디바이스들은 가지고 있다.

NIC : Network Interface Card 컴퓨터나 다른 장치가 네트워크에 연결되어 데이터를 송수신 할 수 있도록 해주는 하드웨어. 요즘은 사진보다 훨씬 작게 만든다.

 

핸드폰은 블루투스용, 와이파이 접속용 최소 2개 이상의 NIC가 있으므로 2개 이상의 MAC 주소를 가지고 있다.

 

MAC 주소 구조 ( fe:1b:63:84:45:e6)

총 6byte(48bit). 16진수(Hexadecimal System)로 표기된다.(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F)

16진수를 2진수로 바꾸게 되면 fe가 11111110이 되는데 이처럼 1byte(8bit)를 사용하기 때문에 총 6byte(48bit)로 이루어진 것이다.

 

첫 3byte : IEEE에서 기업이나 단체에 할당해준 번호. → 이 번호를 알면 이 디바이스가 어느 기업, 단체의 것인지 알 수 있다.

뒤 3byte : 기업이나 단체에서 차례대로 할당.

 

Frame

우리가 데이터를 전송할때 Frame형태로 전송한다.

Frame은 Dst(Destination) MAC 주소, Src(Source) MAC 주소, Data를 갖는다.

 

Local Area Network에서는 ETHERNET Frame Format 형태로 전달한다.

(다른 Network에서는 다른 형태의 Frame으로 전달하기도 한다.)

 

 

PREAMBLE : Frame의 시작을 알림, 보내는 속도와 받는 속도를 동기화하는 패턴을 갖는다.

SFD(Start of Frame Delimiter) : 여기서부터 정보가 시작됨을 알림. 항상 10101011을 갖는다.

Destination Address : 목적지의 MAC 주소

Source Address : 발송지의 MAC 주소

Length : 이 Frame의 총 길이를 나타낸다.

Data : 실제로 보낼 데이터

CRC(Cyclic Redundancy Check : Preamble 부터 바로 앞 Data 영역까지 모두 다 전달되었는지 Check.

 

Switch

HUB 대신 사용하는 기기

 

 

일반 가정에서 사용하는 공유기 안에 내장되어 있다.

HUB와 달리 MAC 주소들을 저장하고 있기 때문에 전달된 Frame에서 Dst를 확인하여 해당 MAC 주소의 기기로 전달한다.(모든 기기에게 전달되지 않는다.)

 

각 기기별로 케이블을 2개씩(수신용, 발신용) 갖게 설계가 되어 있어, 충돌도 일어나지 않는다.

 

Wide Area Network(WAN)

각 집마다 있는 LAN을 연결시켜주는 Network로 인터넷과 이더넷이 있다.

인터넷 : 세계적으로 연결된 공개 네트워크

이더넷 : 근처에 있는 장치들 간에 데이터를 주고받을 때 사용

 

Router를 이용하여 LAN들을 연결해준다.

 

라우터와 라우터끼리도 연결이 가능하다.

WAN은 엄청난 네크워크이기 때문에 MAC 주소만 가지고서 해당 기기를 찾아 전달하기에는 무리가 있다.

그래서 라우터는 MAC 주소 대신 IP 주소를 사용한다.

 

이 IP주소를 가지고 라우터들은 최적의 경로를 찾아내서 정보들을 전달하게 된다.

이 과정을 라우팅이라고 한다.

 

라우터와 기기들은 모두 IP 주소를 갖는다.

IP주소는 사람이 할당하거나 자동적으로 할당되는데, 주로 자동 할당된다.