컴퓨터 과학 총론, 휴먼싸이언스, 이광수 외 3명 공역 Chapter 04 네트워킹과 인터넷

1) 네트워크 기초

(1) 네트워크 분류

(1-1) 범위

개인통신망(Personal Area Network; PAN): 무선마우스 등 가까운 거리,

근거리 통신망(Local Area Network; LAN): 건물내 연결,

광역도시 통신망(Metropolitan Area Network; MAN):지역 공동체 정도의 지역 연결,

원거리 통신망(Wide Area Network; WAN): 이웃 도시나 지구의 반대 편 등에 연결

(1-2) 소유권

개방형: 내부 운영이 공적 영역

폐쇄형(사적 소유): 개인이나 기업이 소유하고 통제하는 기술

(1-3) 토폴로지: 컴퓨터들이 연결되는 패턴

1-3-a 버스 토폴로지 (=이더넷)

1-3-b 스타 토폴로지 (AP에 쓰이는 패턴)

외형적으로 알기 어렵다

(2) 프로토콜

컴퓨터와 컴퓨터과 통신할 때 규칠을 정해놓은 것 (규정집)

버스 네트워크에서는 메시지를 송신할 권리는 CSMA/CD라는 프로토콜에 의해 제어된다.

이 프로토콜은 각각의 메시지를 버스 상의 모든 컴퓨터에 방송되도록 한다. 이 각 컴퓨터는 모든 메시지를 감시하지만 자신을 목적지로 하는 메시지만 취한다.

메시지를 송신하기 위해 컴퓨터는 조용해질 때까지 기다렸다가 메시지를 송신하는데, 송신 중에도 계속 버스를 감시한다.

만일 충동을 탐지하게 되어 잠시 동안 송신을 멈추는데, 멈추는 기간은 컴퓨터마다 난수를 이용하여 각기 다르게 정한다. (충돌하면 둘 다 멈춘다)

스타 네트워크, 즉 AP에서는 CSMA/CD가 맞지 않다.

무선 네트워크상에서 컴퓨터는 자신의 송신 행위가 다른 컴퓨터의 송신 행위와 충돌하는지 여부를 탐지할 수 없기 때문이다.

*참고

은폐 단말기: 직접 상대의 신호를 들을 수 없는 환경이나, 자신이 보낸 신호 때문에 상대 컴퓨터의 신호를 들을 수 없는 것을 말한다.

그래서 스타 네트워크는 충돌을 탐지하는 정책 대신 충돌을 피하는 정책을 채택하고 있다. 그와 같은 정책을 CSMA/CA라고 한다.

(3) 네트워크의 결합

리피터: 두 개의 버스 사이에서 신호의 의미에는 상환하지 않고 신호를 전달하기만 하는데, 대개 신호 증폭 기능을 갖는다.

브리지: 리피터와 비슷하지만 더 복잡하다. 리피터의 기능에 각 메시지의 목적지 주소를 봐서 브리지 반대편의 컴퓨터로 향하는 메시지만을 건너가게 한다.

스위치: 여러 연결점을 갖는 브리지라고 할 수 있다. 둘 이상의 버스들을 연결 할 수 있다.

라우터: 리피터, 브리지, 스위치에서 수행하는 작업과 차이가 있고, 각 네트워크의 고유한 내부적 특성을 유지시켜주면서 네트워크 사이를 연결할 수 있다.(타입이 다를 때 사용한다)

* 참고

전달테이블:

메시지들을 목적지 주소에 따라 전달할 방향에 관한 정보를 담고 있는 테이블

게이트 웨이:

네트워크가 인터네트워크에 연결되는 "지점" = 라우터, 라우터가 존재하는 위치

(4) 프로세스 통신 방법

(4-1) 프로세스 통신

한 네트워크 안의 서로 다른 컴퓨터상에서 실행되는 (또는 동일한 컴퓨터에서 시분할/멀티태스킹 방식을 통해 동시에 실행되는 ) 다양한 프로세스들이 함께 동작을 조정하거나 지정된 작업을 수행하기 위한 통신

(4-2) 클라이언트/ 서버 모델

클라이언트는 다른 프로세스에게 무엇인가를 요청하며, 서버는 클라이언트의 요청을 들어준다.

(4-3) P2P(peer-to-peer) 모델

클라이언트/서버 모델은 한 프로세스(서버)가 다른 여러 프로세스(클라리언트)에 서비스를 제공하는 반면, P2P 모델에서는 서로 서비스를 주고받는 프로세스들이 관여되어 있다.

(5) 분산 시스템

2) 인터넷

(1) 인터넷 구조

인터넷은 네트워크들의 모임이다.

네트워크는 인터넷 서비스 사업자(ISP)로 불리는 기관들에 의해 구축되고 유지된다.

따라서 어떤 네트워크를 ISP에 연결한다는 표현은 사실 그 네트워크를 ISP가 제공하는 네트워크에 연결한다는 의미이다.

ISP가 운영하는 네트워크 체계는 이들이 전체 인터넷 구조에서 수행하는 역할에 따라 계층구조로 분류될 수 있다.

단말 시스템 (host)

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전속 ISP (계층-3 ISP)    학교망

      |

계층-2 ISP                KT, LG, T BROAD 등 작은 지역

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계층-1 ISP                넓은 지역

* 참고 

wifi 기기를 AP라 부른다. AP가 인터넷을 무료로 제공할 때 이러한 서비스 범위에 포함되는 지역을 흔히 hotspot이라고 부른다.

(2) 인터넷 주소

인터넷에서 사용되는 주소 체계는 IP 주소이다.

IP 주소는 32비트, 더 큰 주소 집합을 제공하기 위해 128비트로 전환하기 위한 절차가 현재 진행중이다.

연속된 번호의 IP주소 블록을 ISP에 배정하는 것은 ICANN이라는 비영리법인이며, 이 기구는 인터넷 운영을 조정하기 위해 설립되었다.

일반적으로 IP주소는 점찍는 10진 표기법으로 표시된다.

32비트 IP 주소는 192.207.188.133 식으로 표시된다.

도메인: IP주소외우기 어려우니 기억하기 쉬운 이름으로  주소 체계를 사용하는 것

각 도메인은 ICANN에 등록되어야 하며, 등록 절차는 ICANN의 위임을 받은 등록대행사에 의해 이루어진다. 이러한 등록 절차의 일환으로 각 도메인에는 기억하기 쉬운 도메인 이름이 지정되는데, 인터넷 상의 도메인 이름은 각기 다르게 정해진다.

네임서버: 어떤 사람이 먼 곳의 컴퓨터에 메시지를 전송하고자 하는데 목적지를 기호식 주소로 표시하였을 경우, 메시지 전송 소프트웨어는 메시지 송신에 앞서 이 주소를 IP주소로 변환할 수 있어야 한다. 이러한 네임 서버라고 불리는 여러 서버들의 도움을 받아 수행되는데, 이들은 기본적으로 클라이언트들에 주소 변환 서비스를 제공하는 디렉터리들이다. 인터넷상의 모든 네임서버들은 함께 DNS(Domain Name Server)라고 불리는 인터넷 차원의 디렉터리 시스템을 구성하며, 주소 변환을 위해 DNS를 사용하는 절차를 DNS 조회라고 부른다.

내 식대로 정리, 네임서버는 IP주소 변환해주는 역할, 네임서버가 모이면 DNS, DNS가 주소변환하는 절차를 DNS조회

(3) 인터넷 응용 프로그램

- 이메일

- VoIP

(4) 인터넷 멀티미디어 스트리밍

3) 월드와이드웹

하이퍼텍스트: 링크 연결 문서 개념

하이퍼링크: 쉽게 말해 링크

(1) 웹의 구현

인터넷에서 하이퍼텍스트에 접할 때 사용되는 소프트웨어 패키지는 두 범주로 나누어지는데, 바로 브라우저와 웹서버이다. 웹서버는 하이퍼텍스트 문서들을 갖고 있는 컴퓨터에 설치된다. 서버의 역할은 클라이언트의 요청에 따라 자신의 컴퓨터에 있는 문서들에 접근할 수 있도록 해주는 것이다. 일반적으로 브라우저와 웹서버 사이에서 하이퍼텍스트 문서를 전송할 때 사용되는 프로토콜은 HTTP(Hypertext Tranfer Protocal)이다.

웹상에서 문서를 찾아서 받아오기 위해, 각 문서에는 각 문서에는 URL(Uniform Resource Locator)라고 불리는 고유한 주소가 지정된다.

따라서 웹페이지를 보기 위해 사용자는 먼저 자신의 브라우저에게 원하는 문서의 URL을 제공하고 브라우저로 하여금 문서를 받아와서 화면에 표시하도록 지시한다.

(2) HTML

(3) XML

(4) 클라이언트 측 활동과 서버 측 활동

4) 인터넷 프로토콜

(1)네트워크 소프트웨어의 계층 구조

4개의 계층: 응용 계층 -> 전송 계층 -> 네트워크 계층 -> 링크 계층

응용 계층: 주소를 갖는 메세지 구축

전송 계층: 메세지를 패킷으로 분할

네트워크 계층: 인터넷에서 전송경로지정

링크 계층: 패킷의 실질적인 전송을 처리

(2) TCP/IP 프로토콜의 모음

5) 보안