[네트워크 스터디] 1 네트워크의 개요 (패킷, LAN, WAN, 아스키코드, 온프레미스, 클라우드)

 

네트워크 개요

두 대 이상의 컴퓨터가 모인다면, 컴퓨터 네트워크를 이루고, 컴퓨터 간에 필요한 데이터(정보)를 서로 주고 받을 수 있다. 이 네트워크 종류 중 하나인 인터넷은 전 세계의 큰 네트워크부터 작은 네트워크까지를 연결하는 거대한 네트워크를 말한다.

 

패킷이란

패킷(packet)은 컴퓨터 간에 데이터를 주고 받을 때 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각을 말한다. 큰 데이터가 있더라도 작게 나누어서 보내는 것이 규칙. 큰 데이터를 그대로 보낸다면, 해당 데이터는 네트워크의 대역폭을 너무 많이 차지(점유)해서 다른 패킷의 흐름을 막을 가능성 있다.

대역폭(bandwidth) : 일반적으로는 네트워크에서 이용 가능한 최대 전송 속도로, 정보를 전송할 수 있는 단위 시간 당 전송량을 말한다.

사진도 데이터에 속하기 때문에, 용량이 큰 사진 데이터라면 패킷으로 분할하여 전송한다. 이렇게 분할했다면, 목적지에서는 패킷으로 분할되기 전의 원래 사진대로 되돌리는 작업이 필요하다. 그런데

• 우선, 목적지로 보낸 패킷이 전송한 순서대로 도착하지 않을 수도 있다.
• 또 패킷이 전송될 때 네트워크가 지연되어서 늦게 도착하거나 패킷이 누락되기도 한다.

그래서 목적지에 도착한 패킷은 순서 없이 제각각이다. 따라서 송신측에서 수신 측으로 패킷을 보낼 때는 각 패킷에 순서대로 번호를 붙여 보낸다. 번호에 맞춰 추후에 정렬할 수 있으니, 늦게 도착한 패킷도 제자리를 찾아갈 수 있는 것이다.

 

정보의 양을 나타내는 단위

비트(bit)와 바이트(byte)가 있다.

디지털 데이터란 0과 1의 집합을 말한다. 0과 1의 정보를 나타내는 최소 단위는 비트(bit)라고 한다. 1비트는 0과 1인 숫자 여덟 개를 모아 표시할 수 있고, 이 단위를 바이트(byte)라고 부른다.

즉, 1 바이트 = 8 비트

키보드와 같은 입력 장치로 문자를 입력했을 때, 이 역시 디지털 데이터로 변환이 이루어지는데, 이것이 가능한 이유는 숫자와 문자의 대응표를 미리 만들어두었기 때문이다. 이 대응표는 문자 코드(character code)라고 한다. 이따금 웹 사이트에서 문자가 깨질 때가 있는데, 보통 이 문자 코드가 원인인 경우가 많다.

 

아스키(ASCII) 코드

아스키 코드(American Standard Code for Information Interchange)는 알파벳, 기호, 숫자 등을 다룰 수 있는 기본적인 문자 코드이다. 예를 들어 키보드에서 c를 누르면, 이에 대응하는 문자 코드가 전달되고, 컴퓨터에는 그 키에 대응하는 문자 코드인 67을 확인하고 화면에 c를 표시한다.

문자도 사진처럼 상대방에게 이 숫자를 패킷으로 나누어 보내면, 받을 쪽에서 패킷을 원래대로 돌릴 수 있다. 문자 데이터도 패킷으로 나누어 네트워크에 전송하면 된다.

그런데, 네트워크에 데이터를 전송하는 경우에는 비트 정보를 전시 신호로 변환하기 때문에 실제로는 네트워크에 전기 신호가 전송되고 있다.

 

랜과 왠

네트워크에는 랜(LAN)이라고 하는 좁은 범위의 네트워크와 왠(WAN)이라고 하는 넓은 범위의 네트워크가 있다.

네트워크는 접속할 수 있는 범위에 따라 두 종류로 나뉘는데 건물이나 특정 지역을 범위로 하는 네트워크로 랜(LAN: Local Area Network; 근거리 통신망)이 있다. 가정, 빌딩 안에 있는 사무실처럼 지리적으로 제한된 곳에서 컴퓨터와 프린터를 연결할 수 있는 네트워크이다. 두 대든 세 대든 건물 안에서 네트워크로 연결되어 있으면 랜이라고 할 수 있다.

지리적으로 넓은 범위에 구축된 네트워크는 왠(WAN)이라고 부른다. 이는 인터넷 서비스 제공자(ISP : Internet Service Provider)가 제공하는 서비스를 사용하여 구축된 네트워크를 말한다. 랜과 랜을 연결하는 것으로 생각해도 된다. KT, U+, SK 브로드밴드 등의 인터넷 서비스 제공자의 서비스를 통해 서울과 부산의 두 사무실을 연결해 네트워크를 구축할 수도 있다. 이것이 바로 왠(WAN : Wide Area Network ; 광역 통신망)

랜은 연결 거리가 짧은 만큼 신호가 약해지거나 오류가 발생할 확률이 적다.

반면, 왠은 멀리 떨어진 랜과 연결되어 있어 신호가 약해지거나 오류가 발생할 확률이 더 높아진다.

속도도 물론 차이가 난다. 거리가 멀어지는 만큼 속도가 떨어지기 때문이다.

 

가정에서 하는 랜 구성

집에서 구성하는 네트워크는 랜이다.

인터넷을 개통하려면

1. 제일 먼저 ISP(인터넷 서비스 제공자)를 정한다.

2. 또 하나, 인터넷 회선도 결정해야 하는데, 광랜이 많이 쓰인다.

   1. 유선 연결 방식 : 랜 케이블이 필요하다면 유선 → 유선 랜
   2. 무선 연결 방식 : 랜 케이블이 필요하지 않다면 무선 → 무선 랜

3. 장비로는 인터넷 공유기를 마련해야 한다.

   무선 랜 공유기는 무선 랜을 지원하는 인터넷 공유기로, 최근 인터넷 공유기는 무선 랜을 기본으로 지원하고 있으므로 같은 의미로 사용하기도 한다.

인터넷 공유기(Broadband router) : 가정이나 소규모 기업에서 인터넷에 접속할 때 쓰인다. 가정용으로 만든 라우터다. 최근에는 라우터의 기능뿐만 아니라 허브, 스위칭 허브, 방화벽과 같은 다양한 기능도 제공한다.

이러한 네트워크 구성에서는 유선으로 연결된 곳을 무선으로 바꿔도 문제가 없다.

무선 랜 기능을 통하면 다양하게 네트워크를 구성할 수 있다.

 

회사에서 하는 랜 구성

가정에서의 랜 구성과 눈에 띄게 다른 점은 DMZ라는 네트워크 영역이 있다는 점이다. DMZ는 외부에 공개하기 위한 네트워크로, DeMilitarized Zone의 약어이다.

외부에는 서버를 공개하는데, 주로 웹 서버, 메일 서버, DNS 서버를 공개한다.

• 웹 서버 : 웹 사이트를 불특정 다수의 외부 사용자에게 공개하기 위해 이 웹 서버를 외부에 공개함
• 메일 서버 : 외부 사용자와 메일을 주고 받기 위해 이 메일 서버를 외부에 공개함
• DNS 서버 : 외부에서 도메인 이름을 사용하여 회사의 서버에 접속하기 위해 DNS 서버를 외부에 공개함

이렇듯 회사에서 구성하는 랜에는 다양한 서버가 사용된다. 일반적인 가정의 네트워크에서는 서버를 외부에 공개할 필요가 없기 때문에 외부에 공개하지 않는다.

직원 수가 많을수록 스위치와 같은 장비가 늘고 랜 케이블의 배선도 늘어나게 된다. 또한, 회사는 여러 층으로 나뉘어 있기도 하고 전국에 지사가 있어 네트워크가 좀 더 복잡하게 연결된 경우도 있다.

 

서버를 사내에 두고 운영하는 예

회사에서 서버를 운영하는 세 가지 방법 : 서버를 사내에 설치하거나, 데이터 센터를 두거나 클라우드에 둘 수 있다.

• 사내에서 서버를 운영하는 경우 : 회사 내 서버 장비실을 두고 그곳에 랙(선반)을 설치한다.
  • 랙 안에는 랙에 설치하기 적합한 형태와 크기를 가진 서버와 라우터와 스위치를 설치할 수 있는데, 라우터는 무선 랜 기능이 있는 라우터를 사용하는 경우가 많다.
  • 각 서버는 스위치와 연결하여 서로 통신한다. 사무실 안에서 사용하는 컴퓨터와 프린터도 근처에 있는 스위치에 연결하거나 무선 랜 기능을 통해 랜에 연결해야 네트워크를 사용할 수 있다.
• 사내 또는 데이터 센터에 서버를 두고 운영하는 것은 온프레미스(On-premise)라고 한다. 클라우드와의 비교에서 자주 언급되는 용어이다.

데이터 센터 : 대량의 데이터를 보관하기 위해 데이터 센터 서버나 네트워크 기기를 설치한 전용 시설

클라우드 : 인터넷을 통해 소프트웨어나 하드웨어 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것으로 인터넷에 접속하는 것으로 인터넷에 접속하기만 하면 언제 어디서든 이용할 수 있다.

참고 자료

<모두의 네트워크>, 길벗(2018)