네트워크의 기본에 대하여 두 번째

#네트워크 기본의 이해 보러가기 : 전반적인 네트워크 동작 과정

안녕하세요. 지난 시간에는 네트워크 상에서 데이터가 전송되는 과정을 택배에 비유하여 전체적인 흐름을 보았었는데요. 오늘은 그 과정에 필요한 대표적인 요소들을 조금 더 자세하게 풀어서 설명해드리려고 합니다. 네트워크의 전송에 있어서 중요한 요소 중 설명을 드리지 않았던 요소들에 대해서 알아볼까요?

  1. 네트워크의 구분

네트워크는 크게 두 가지 방법으로 분류될 수 있습니다. 첫 번째는 거리에 따라 분류를 할 수 있구요. 두 번째는 연결 방식에 따라 분류를 할 수 있습니다.

우선 거리에 따른 분류를 살펴보자면 다들 한 번쯤 들어보셨을 LAN과 WAN으로 나누어집니다. LAN은 근거리 네트워크 망을 뜻하는 단어로 Local Area Network의 약자입니다. 보통 같은 사무실 내 혹은 같은 건물 내의 연결망을 일컫습니다. WAN은 원거리 네트워크 망을 뜻하는 단어로 Wide Area Network의 약자입니다. 보통 건물과 건물 사이를 연결하는 네트워크 규모를 뜻하죠.

하지만 거리에 따른 네트워크 분류는 상대적인 개념이 필요합니다. 정확히 어디서부터 어디까지가 LAN이고 WAN이라고 정의하지 않는다는 것입니다. 네트워크 구분이 필요한 하나의 구역 단위를 쉽게 LAN이라고 생각하시면 됩니다. WAN은 그 LAN들을 연결한다고 이해하시면 쉽습니다.

두 번째로 연결 방식에 따라서도 네트워크를 구분할 수 있는데요. 직접 상대방과 연결이 되는 형식인 Peer-to-Peer 방식과 Server-Client 방식으로 나누어집니다. Peer-to-Peer 연결 방식은 우리가 알고 있는 P2P의 개념과 같습니다. 정보의 전송을 위해 상대방과 직접적으로 연결이 되는 네트워크 방식입니다. Server-Client 연결 방식은 사용자가 직접 연결이 되는 것이 아니라 서버를 거치는 것인데요. 쉽게 사용자와 사용자 사이 중간에서 서버를 거쳐야 한다고 생각하시면 됩니다.

  2. MAC

다음으로는 IP에 대응하는 MAC에 대해서 설명을 드리겠습니다. 지난 포스팅 때 IP 주소는 쉽게 네트워크 주소라고 말씀드렸는데요. 네트워크 주소는 가상의 주소이기 때문에 논리적 주소라고도 부릅니다. 이와 반대로 MAC 주소는 실제 네트워크 카드의 주소를 뜻하기 때문에 물리적 주소라고 부릅니다. 우리의 일반적인 인터넷 환경은 이더넷으로 이루어져 있기 때문에 데이터 통신에는 IP 주소와 MAC 주소가 모두 필요한 셈이죠.

  3. 이더넷

MAC 주소를 설명할 때 언급한 이더넷(Ethernet) 환경이란 근거리 네트워크(LAN)를 구축할 때 사용하는 대표적인 방식입니다. 버스 정류장처럼 각각의 장비들이 줄지어 길게 연결되어 있는 형태를 가졌는데요. 이 때문에 중간에 어떤 장비에 문제가 발생한다면 전체적인 통신에 어려움을 겪을 수 있습니다.

여기서 네트워크에 대해 조금 알고 계신 분들은 이더넷도 프로토콜에 속하는지 궁금증을 가지실 수 있는데요. 그에 대한 대답은 "아니다"입니다. 보통의 프로토콜은 논리적인 규칙이라고 생각하시면 되는데, 이더넷은 네트워크 카드(NIC, Network Interface Card)를 이용하여 물리적으로 구축되기 때문에 프로토콜이 아닙니다.

또한 이더넷은 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple-Access/Collision Detection) 방식을 사용하는데요. 위에서 말씀드렸듯이 버스 정류장처럼 길게 늘어져 연결되어 있을 경우, 데이터를 송신하는 과정에서 여러 데이터들이 동시에 전송이 된다면 서로 충돌을 할 수 있습니다. 그래서 데이터를 보내기 전 네트워크 망이 사용 중 일 경우 기다렸다가 사용되지 않을 때 전송을 합니다. 이러한 특성을 바탕으로 한 LAN 구간 또는 이더넷 구간을 Collision Domain이라고 부릅니다.

  4. ARP

이제는 네트워크 흐름에 대해 다시 한번 정리를 해보도록 하겠습니다. 네트워크 망 내 각각의 사용자들은 자신의 고유 MAC 주소를 가지며 IP 주소도 가지게 됩니다. 그래서 목적지까지 정확하게 데이터를 전송하기 위해서는 상대의 IP 주소와 MAC 주소를 알아야 합니다. 이때 상대방의 IP 주소만 알 경우엔 진짜 데이터를 보내기 전, 목적지의 MAC 주소를 알아내는 동작이 일어나는데요.

이것이 바로 ARP(Address Resolution Protocol)입니다. IP 주소를 바탕으로 목적지를 찾아가 MAC 주소를 알아오는 기능을 합니다.

  5. 프로토콜

프로토콜(Protocol)은 규칙이나 규격 등으로 이해하시면 됩니다. 위에서 말한 IP도 풀어보면 Internet Protocol입니다. 프로토콜의 한 종류이죠. 이처럼 네트워크의 올바른 동작과 효율성 증진을 위해 다양한 프로토콜이 존재하는데요.

우체국으로 다시 한번 예를 들어보겠습니다. 보내려는 물품을 목적지까지 최대한 빠르게 갈 수 있도록 경로 설정을 하는 방법과 목적지까지 안전하게 정해진 루트를 따라가도록 경로 설정을 하는 등 다양한 방법이 존재하겠죠? 바로 네트워크도 프로토콜의 종류에 따라 전송 방법이나 세세한 규격이 달라질 수 있다는 것만 아시면 됩니다.

 

정상적인 통신을 하기 위해서는 첫째로 물리적으로 연결되어 있어야 하고, 둘째로 상대방에 대한 정보가 있어야 하며, 셋째로 프로토콜이 맞아야 한다는 것이 핵심입니다. 참고로 무선 통신의 개념은 이와는 다르니 일단은 이렇게만 알고 넘어가시는 것이 좋을 것 같습니다.

오늘은 조금 더 자세하게 네트워크 핵심 개념들에 대해서 알아보았는데요. 아직도 많이 이해가 되지 않고 헷갈리시는 부분들이 있으실 거라 생각됩니다. 기본적인 내용인 만큼 네트워크의 전반적인 흐름에 대해서만 이해하시는 것을 목표로 하신다면 좋을 것 같습니다. 상세한 내용은 앞으로 차근차근히 자세한 설명을 통해 알아보도록 하겠습니다.

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