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네트워크의 구조

디바이스(Node)들이 연결되어 통신을 통하여 상호 작용하는 링크들의 구성을 네트워크라고 한다.

해당 네트워크의 목적에 따라서 여러 명칭으로 불리게 된다.

Packet

Network를 통하여 전송되는 데이터의 단위를 말한다.

하나의 큰 데이터를 보내는 것은 네트워크의 대역폭을 많이 점유함으로 흐름을 막을 위험이 있다.

네트워크의 대역폭?

일정시간 동안 네트워크로 전송할 수 있는 비트 수에 의해 결정된다.

인터넷

TCP/IP 프로토콜을 사용하는 세계 최대 규모의 네트워크를 말한다.

• 서로 연결하여 정보를 교환할 수 있도록 하나의 거대한 컴퓨터 통신망이다.

추가 내용 (내가 추가한 요소)

네트워크의 망 구성 방식

네트워크의 구조를 Network topology라고 하며, 공통 구조들을 종합하여 어떤 형이라 명칭 한다.

• Bus Topology
• Star Topology
• Ring Topology
• Tree Topology

네트워크 구성 방식을 선택하는 요소

• 설치 비용 : 인프라를 구성할 때 중요한 요소 중 하나, 케이블 길이, 노드 간 거리, 서버 위치 등
• 유연성 : 네트워크 설정의 재구성, Device (Node)의 추가 및 재배치, 제거에 대한 것
• 신뢰성 : 노드와 케이블의 장애로 인한 전체 네트워크 영향, 가동 중지 시간의 최소화에 대한 것
• 확장성 : 새로운 장치, 노드의 쉬운 확장, 확장으로 인한 부하를 수용하는 것
• 설치 용이성 : 하드웨어, 소프트웨어 및 기술 인력 측면에서 쉽게 설치할 수 있는 것
• 유지 보수 용이성 : 네트워크 문제 해결 및 유지 보수하기 쉬운 것

Bus Topology?

하나의 선형 전송 케이블에 여러 디바이스가 연결된 형태를 가진다.

• 케이블을 통해 양방향으로 데이터 패킷을 전송한다.

장점

• 간편한 설치 및 유지
• 쉽게 확장 가능
• 전송 라인으로 매우 안정적

단점

• 단일 제어 지점이 없기 때문에 문제 해결이 어렵다.
• 한 노드의 결함으로 전체 네트워크가 중단될 수 있다.

Star Topology?

각각의 Device 들을 서버(중앙 Node)에 개별적으로 연결하는 구조를 가진다.

• 각 노드 간의 데이터 교환은 서버를 통해 이루어진다.

  → 노드로부터 수신된 데이터를 서버에서 처리하고 전달할 노드에게 전송한다.

  → 정보 및 음성 네트워크에서 가장 널리 사용되는 Topology이다.

장점

• 한 노드의 장애가 전체 네트워크에게 영향을 주지 않는다.
• 서버에서 장애가 발생한 노드를 감지할 수 있음으로써 상황을 해결하기가 쉽다.

단점

• 각 노드를 서버에 연결하기 위해 긴 케이블이 필요할 수 있다.
• 서버의 장애가 전체 네트워크에 영향을 끼친다.

Ring Topology?

한 노드가 데이터를 전송할 때 인접한 노드를 통해 전달하는 구조를 가진다.

• 데이터가 각각의 노드를 통과하여 대상 노드까지 전달된다.

장점

• 두 노드를 연결하기 위하여선 작은 케이블 세그먼트가 필요하다.
• 데이터가 한 방향으로만 이동함으로 광섬유를 사용함에 있어서 이상적인 구조이다.
• 매우 빠른 전송이 가능하다.

단점

• 단일 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 끼친다.
• 장애가 발생한 노드를 파악하기 위해서는 모든 노드를 검사하여야 한다.
• 다른 노드들을 유지하면서 새로운 노드를 추가하거나 제거하기가 어렵다.

Tree Topology?

Star Topology와 Bus Topology를 통합한 형태, Layer Topology라고도 명칭 한다.

장점

• 기존 네트워크를 쉽게 확장할 수 있다.
• 개별 노드에 대한 Point-To-Point 배선으로 설치 및 유지 보수가 더 쉽습니다.
• 임시 네트워크에 적합하다.

단점

• 해당 Topology를 구현함에 있어서 필요한 전문적인 지식이 필요하다.
• 백본 케이블의 고장으로 전체 네트워크가 중단된다.
• 안전하지 않은 네트워크 구조이다.
• 대규모 네트워크에 대한 유지 관리가 어렵다.

정보의 양을 나타내는 단위

Digital Data?

• 0과 1의 집합 (Bit)로 이루어진 Data를 말한다.

Byte

• Bit 8개가 모여서 만들어진 단위를 말한다. 

ASCII

알파벳, 기호, 숫자 등을 다룰 수 있는 기본적인 문자 코드이다.

네트워크 상의 데이터 전송

비트 정보를 전기 신호로 변환하기 때문에 실제로는 해당 신호를 통해 통신하게 된다.

LAN과 WAN

LAN (Local Area Network)

가정이나 빌딩 안에 사무실 같은 지리적으로 제한된 영역에서 이루어지는 Network.

WAN (Wide Area Network )

LAN 보다 넓은 범위에 구축된 Network.

ISP (Internet Service Provider)

인터넷 서비스를 제공하는 업체들을 칭하는 명칭이다.

가정에서의 LAN 구성

유선, 무선

• 유선은 랜 케이블을 통해 연결된 것을 말한다.
• 무선은 랜 케이블이 아닌 블루투스, WIFI 를 통한 연결을 말한다.

회사에서의 LAN 구성

DMZ

외부에 공개하기 위한 Network를 말한다.

• Web, Mail, DNS 서버 등을 공개하게 된다.

서버를 운영하기 위한 선택

• 데이터 센터 (: 사내에서 서버 실을 만들고 관리 )
• 클라우드 (: AWS, GCP, Azure )