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네트워크와 인터넷
- 2. 글로벌 빅테크 기업 2
- 3. 망사용료 이슈 3
- 4. 네트워크와 인터넷 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결하여 구성된 망 4 네트워크 서로 다른 네트워크와 통신할 수 있도록 해줌 인터넷
- 7. 프로토콜 7
- 8. 프로토콜 8 계층 프로토콜 동작 방식 어플리케이션 계층 HTTP / HTTPS 웹 페이지 데이터를 주고받음 SMTP 메일을 송신함 FTP 파일을 전송함 DNS 도메인 이름과 IP 어드레스를 서로 변환함 트랜스포트 계층 TCP 어플리케이션의 데이터를 송수신 UDP 어플리케이션의 데이터를 송수신 인터넷 계층 IP 패킷을 목적지까지 전달함 네트워크 인터페이스 계층 ARP 네트워크 장비의 MAC 어드레스를 알아냄 ETHERNET 일반 금속 케이블이나 광 케이블을 통해 데이터를 전달 함
- 10. 트랜스포트 계층 10
- 11. 포트 11
- 13. TCP/UDP 13
- 14. TCP 헤더 14
- 15. TCP의 정확한 통신 방법 15
- 16. UDP의 빠른 통신 방법 16
- 17. 인터넷 계층 17
- 18. IP ADDRESS 18 192.168.0.122 네트워크 부 호스트 부 “소속된 네트워크”의 정보를 알 수 있음. 네트워크에 속한 호스트의 식별자
- 21. 라우팅 21
- 22. 자율 시스템 22
- 23. 네트워크 인터페이스 계층 23 컴퓨터 데이터 ↔ 전기신호
- 24. 인터넷이 너무 느리다면 ? 24
- 25. 네트워크 흐름 정리 25 Network Interface Layer
- 26. THANKS! 26
- 27. 27 PPT 템플릿: https://www.slidescarnival.com/?utm_source=template 구글: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B5%AC%EA%B8%80_%EB%A1%9C%EA%B3%A0 넷플릭스: https://www.pngwing.com/ko/free-png-smqqw 페이스북: https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Facebook_Logo_%282019%29.svg 트위치: https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Twitch_logo.svg 클라이언트 서버: https://madooei.github.io/cs421_sp20_homepage/client-server-app/ 패킷 상자: https://www.flaticon.com/free-icon/packet_8654153?term=packet&page=1&position=23&origin=search&related_id=8654153 라우터: https://www.flaticon.com/free-icon/wifi_1183657?term=router&page=1&position=5&origin=search&related_id=1183657 이메일: https://www.flaticon.com/free-icon/email_2374449?term=email&page=1&position=19&origin=search&related_id=2374449 VOIP: https://www.flaticon.com/free-icon/voip_5705892?term=voip&page=1&position=30&origin=search&related_id=5705892 랜카드: https://www.flaticon.com/free-icon/lan_4403230?term=lan+card&page=1&position=4&origin=search&related_id=4403230 표시판: https://www.flaticon.com/free-icon/guidepost_5461461?related_id=5461461 규격봉투: https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=ohjs3&logNo=100137321279 서버: https://www.flaticon.com/free-icon/server_4227991?term=server&page=1&position=24&origin=search&related_id=4227991 트럭: https://www.flaticon.com/free-icon/delivery-truck_609361?term=truck&page=1&position=15&origin=search&related_id=609361 인터넷: https://www.flaticon.com/free-icon/worldwide_870169?term=internet&page=1&position=15&origin=search&related_id=870169 크롬: https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Google_Chrome_icon_%28February_2022%29.svg 카카오톡: https://www.flaticon.com/free-icon/kakao-talk_3669973?term=kakao&page=1&position=1&origin=search&related_id=3669973 리그오브레전드: https://www.leagueoflegends.com/ TCP vs UDP: https://cheapsslsecurity.com/blog/tcp-vs-udp-how-are-they-different/ 출처
- 28. 28 TCP segment: https://www.khanacademy.org/computing/computers-and-internet/xcae6f4a7ff015e7d:the-internet/xcae6f4a7ff015e7d:transporting-packets/a/transmission-control- protocol--tcp TCP handshake: https://ssup2.github.io/theory_analysis/TCP_Handshake/ UDP Flow: https://www.spiceworks.com/tech/networking/articles/tcp-vs-udp/ UDP segment: https://www.khanacademy.org/computing/computers-and-internet/xcae6f4a7ff015e7d:the-internet/xcae6f4a7ff015e7d:transporting-packets/a/user-datagram- protocol-udp IP Packets: https://www.khanacademy.org/computing/computers-and-internet/xcae6f4a7ff015e7d:the-internet/xcae6f4a7ff015e7d:routing-with-redundancy/a/ip-packets Public IP: https://www.avg.com/en/signal/public-vs-private-ip-address Internet Registry: https://www.apnic.net/community/policy/policy-environment_obsolete/ Autonomous System: https://forum.huawei.com/enterprise/en/what-are-autonomous-system-numbers-asn/thread/832959-861 랜카드: https://prod.danawa.com/info/?pcode=14011994 KT 라우터: https://blog.naver.com/multilink06/221871093909 랜케이블: https://www.pngwing.com/en/free-png-ydlfm 광랜케이블: https://www.pngwing.com/en/free-png-tzaou 노트북 하판: https://m-sooriya.tistory.com/755 데이터 캡슐화: https://jhkang-tech.tistory.com/20
Editor's Notes
- 모르는 사람이 없을 정도로 유명한 서비스 기업들 입니다. 인터넷의 발전으로 저런 서비스가 탄생할 수 있었고, 우리도 다양한 컨텐츠를 누릴 수 있게 되었습니다. 위 서비스들은 글로벌 서비스 기업인 만큼 점유율도 엄청나고 그만큼 주고 받는 데이터의 양도 엄청 날텐데요
- IT뉴스에 관심 많으신 분들은 한번쯤은 위 기사들을 접해보셨을 겁니다. 바로 국내 네트워크 망 사용료를 지불하라는 이슈입니다. 이처럼 우리가 당연하게 생각하고 인터넷은 사실 생각보다 복잡한 연관관계를 가지고 있습니다. 이번 스터디에서는 이런 인터넷 네트워크의 내부를 알아보는 시간을 가져보려고 합니다.
- 네트워크는 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결하여 구성된 망입니다. 두 대의 컴퓨터만 서로 연결되면 곧 네트워크라고 할 수 있습니다. 네트워크는 컴퓨터와 컴퓨터가 서로 연결 되었다는 것에 초점을 주시면 될 것 같습니다. 인터넷은 서로 다른 네트워크를 하나로 연결해주어, 네트워크와 네트워크 간에 통신을 가능하게 해줍니다. 결국 인터넷도 곧 하나의 네트워크인데요. 네트워크 중에서도 가장 규모가 큰 네트워트 입니다. 인터넷은 네트워크와 네트워크를 서로 이어준다는 것에 초점을 주시면 될 것 같습니다.
- 다들 아시다시피, 네트워크는 결국 데이터를 편리하게 주고 받기 위해 탄생하게 됐습니다. 데이터를 주고 받는 것을 “통신” 즉 “communication”이라고 하고, 일상 대화에서 질문과 답변을 주고 받는 것 처럼, 컴퓨터 네트워크에도 똑같은 과정을 거치게 됩니다. 역할 별로, 데이터를 제공하는 쪽을 Server라고 하고, 데이터를 요청하는 쪽을 Client라고 합니다. 다른 말로는 서비스를 제공하는 쪽이 Server, 사용하는 쪽이 Client라고도 할 수 있습니다. 데이터를 주고 받을 때는 패킷이라는 작은 단위로 분할하여 주고 받습니다. 큰 용량의 파일을 분할 압축하는 것과 비슷하다 생각하시면 될 것 같습니다.
- 컴퓨터 네트워크를 구성하기 위해 여러 통신 장비와 소프트웨어가 뒷받치고 있습니다. 네트워크의 구성 요소들을 각 역할별로 분류하고 추상화한 것을 계층 모델이라고 합니다. 대표적으로 OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 모델 두가지가 있는데 인터넷 네트워크의 표준이 되는 TCP/IP 4계층 모델을 보면서 네트워크의 흐름을 자세히 살펴보겠습니다.
- 다들 우편 한번씩은 보내보셨을텐데요. 일상 생활에서 우편을 주고 받을 때도 보내는 사람, 받는 사람, 우편번호, 연락처, 우표 같이 약속이 필요한 것 처럼 네트워크에서 데이터를 주고 받는데도 약속이 필요합니다.
- 이것을 프로토콜이라고 하는데요. 각 계층 별로 사용하는 프로토콜이 존재하며 이 규약을 지켜주어야지 통신이 가능합니다. HTTP, FTP, TCP, IP 등등 익숙해보이는 프로토콜이 많이 보이네요.
- 어플리케이션 계층은 사용자가 실제 체감할 수 있는 서비스를 제공하여 네트워크의 비주얼을 담당하고 있습니다. 웹 브라우저, 웹 서버가 이 계층에 해당합니다. 웹 브라우저에서 URL로 웹 서버에 요청을 보내면, 응답 받은 HTML 데이터를 브라우저 화면에 보여주게 됩니다.
- 프랜스포트 계층은 단어 그대로 데이터의 운송을 담당하고 있습니다. 어플리케이션 계층과 인터넷 계층을 사이에서 데이터가 올바르게 전달되도록 중계합니다. 인터넷을 거쳐, 내 컴퓨터까지 전송된 데이터를 올바른 프로그램으로 전달하는 역할을 합니다. 택배를 보낼 때 물류작업과 비슷하다 생각하시면 될 것 같습니다.
- 한 컴퓨터에 여러 서비스를 사용 중이라면 프랜스포트
- 프랜스포트 계층은 단어 그대로 데이터의 운송을 담당하고 있습니다. 어플리케이션 계층과 인터넷 계층을 사이에서 데이터가 올바르게 전달되도록 중계합니다. 인터넷을 거쳐, 내 컴퓨터까지 전송된 데이터를 올바른 프로그램으로 전달하는 역할을 합니다. 택배를 보낼 때 물류작업과 비슷하다 생각하시면 될 것 같습니다.
- 트랜스포트 계층에서 사용하는 프로토콜은 TCP와 UDP가 있습니다. TCP는 정확한 데이터 전달이 필요로 하는 통신에 사용을 하고 UDP는 정확도와 안정성보다 속도를 중요시 하는 통신에 사용합니다. 각 특징에 맞춰 TCP는 대표적으로 웹 서비스에 사용이 되고, UDP는 VoIP에 사용됩니다.
- 위 형태는 세그먼트라고 합니다. 데이터 본체에 TCP 헤더가 붙은 형태로 구성되고 데이터가 훼손됐는지 확인하는 Checksum, 현재 통신 상태를 표현하는 Control bit 등이 있습니다. 커넥션 연결을 시작할 때 SYN플래그를 사용하고 ACK플래그를 사용하여 이전 동작을 확인했다는 것을 알려줍니다. FIN플래그는 데이터 송신이 완료되어 통신을 종료하고 싶다는 것을 알려줍니다.
- TCP는 UDP에 비해 비교적 많은 과정을 가지고 있습니다. 사진으로만 봐도 많이 복잡해보이는데요. TCP 통신은 Connection 연결에서부터 시작을 하는데 이 과정을 3방향 핸드쉐이크라고 부릅니다. Connection이 제대로 형성이 되면 그때부터 통신을 시작하게 됩니다. 연결이 되면 ESTABLISHED 상태가 되고 데이터를 주고 받게 됩니다. 연결이 다 끝나게 되면 FIN을 보내고 연결이 종료됩니다.
- UDP는 단순히 데이터를 보내는 역할만 하는 TCP에 비해 상당히 간단한 프로토콜입니다. VoIP로 통화를 하거나 유튜브 생방송 같은 서비스를 이용할 때 약간의 데이터 손실이 발생하더라도 큰 지장이 없는 경우에 사용합니다.
- 인터넷 계층은 다른 컴퓨터에게 올바로 데이터를 전달하는 역할을 합니다. 우편물을 보낼 때 보내는 사람과 받는 사람에 대한 정보를 기입하는 것 처럼, 다른 네트워크에 속해 있는 수신 컴퓨터에 대한 IP주소 정보를 패킷에 추가해줍니다.
- IP도 프로토콜의 종류 중 하나로 컴퓨터의 어드레스를 지정할 때 가장 많이 사용되고 있습니다. 컴퓨터의 식별자라고 보시면 됩니다. IP주소는 네트워크 부와 호스트 부로 구성됩니다. 네트워크 부의 정보를 통해 다른 네트워크에 속해 있어도 찾아갈 수 있습니다. 찾아간 네트워크에서 특정 호스트를 식별하는 것은 호스트 부의 정보를 보고 판단합니다.
- IP주소는 집 주소와 유사하다고 생각하시면 됩니다. 한 건물당 하나의 주소를 가지고 있고, 층이나 호수로 구별하는 것처럼 아이피도 비슷하게 동작합니다. 만약에 192.168.0.122의 아이피 주소를 가진 장비와 통신을 하려면 가장 먼저 해당 아이피를 보유하고 있는 네트워크를 찾고, 해당 라우터에서 192.168.0.34의 디바이스와 통신하도록 처리합니다. IP의 종류는 private아이피와 public아이피가 있습니다. 프라이빗 아이피는 네트워크 내부, 가정이나 사내에서만 사용 가능한 아이피이고 인터넷을 통해 외부 네트워크와 통신을 하려면 퍼블릭 아이피라는 것이 필요합니다.
- IP는 중복이되면 안되기 때문에 ICANN이나 KRNIC와 같은 단체가 관리를 하고 있습니다. 퍼블릭IP는 ICANN이라는 단체에서 관리를 하고, 아시아권은 APNIC, 우리나라는 한국인터넷정보센터에서 관리를 하는 형태입니다.
- 인터넷에서 데이터가 목적지를 찾아가기 위해 라우터와 라우터 사이를 오고가게 됩니다. 이 과정을 라우팅이라고 합니다. 라우팅 과정은 짧은 영상자료 보시면서 살펴보겠습니다. <자료화면> https://www.youtube.com/watch?v=gQtgtKtvRdo
- 네트워크의 경로 하나하나를 찾아다니면서 이동하는 것 대신, AS와 같이 넓은 지역을 단위로 이동하면서 멀리 있는 컴퓨터를 효율적으로 찾아가는 방식입니다. <자료화면> https://www.infrapedia.com/subsea-cable/telstra-endeavour
- 네트워크 인터페이스 계층은 네트워크의 하드웨어를 제어하는 부분입니다. 하드웨어는 네트워크 어댑터나, LAN 케이블, 광 케이블 등을 포함합니다. 이전 계층들에서 만들어진 패킷을 전기신호로 바꾸어 물리적으로 통신할 수 있도록 하는 역할을 하고 있습니다. 랜카드, 공유기, 랜선 등도 인터넷만 된다고 아무거나 사용하시면 안되고 인터넷 요금제에 알맞는 하드웨어에 맞춰서 사용하셔야합니다.
- 비싼 인터넷 요금제를 사용하셔도 인터넷이 느리다 느끼시는 경우가 있을거라 생각합니다. 인터넷 속도는 많은 환경의 영향을 받지만 개선하는 여러 방법 중 하나를 알려드리겠습니다. 최신 CPU가 더 좋은 성능을 대는 것 처럼 랜카드도 최신 세대가 존재합니다. 인터넷은 빠른데 노트북에서만 속도가 많이 느리고 불안정하다면 호환되는 랜카드로 바꿔보시는 것도 하나의 방법입니다. 시중에서 3만원 정도면 쉽게 구매하실 수 있습니다.