네트워크 etc. 추가정리 - 네트워크란

 

네트워크 통신이란

어원은 그물을 뜻하는 net과 work의 합성어이며 그물을 짜는 행위를 가리키는 명사에서 임의의 연결망을 지칭하는 용어로 그 범위가 확장된 단어이다. 또한 통신 장치 간에 데이터 및 정보를 교환하는 것을 의미한다. 정보를 교환하기 위해서는 프로토콜(Protocol)이라는 통신 규약에 따라 정보를 전송하고 공유한다.

네트워크 통신의 발달로 전세계 소식을 실시간으로 확인하고, 정보를 교류할 수 있게 되었으며, 사물 인터넷(IoT)기기의 발달과 보급으로 다양한 전자 기기들을 제어할 수 있게 되었다.

네트워크 통신의 역사

• 1800년경
  • 유선 통신의 시작
  • 볼타가 최초로 전지를 발명하여 전선을 통해 신호를 보내는 방법을 연구하기 시작
  • 사무엘 모르스가 알파벳 문자에 대해 점과 대시를 사용해 신호를 보냈는데 이게 모스부호
• 1864년
  • 무선 통신의 시작
  • 제임스 클럭 맥스웰이 전자기파가 대기 중에서 전파된다고 예측함
•  1876년
  • 알렉산더 그레이엄 벨이 음성을 전달할 수 있는 전화기를 개발
• 1888년
  • 하인리히 루돌프 헤르츠가 실험을 통해 라디오파를 주고받음으로써 전자기파가 대기 중에 있다고 입증함
• 1894년
  • 마르코니가 지상의 금속판에 연결된 수직 안테나를 사용해 신호 전달의 범위를 증가시킬 수 있음을 증명
  • 해당 실험으로 121km 까지 소식 교환이 가능하게 됨
• 1958년
  • 컴퓨터 통신의 시작
  • 벨 텔레폰 연구소의 조지 스티비츠가 전화 교환회로를 산술기기로 발전시킨 모델-K 기기를 개발
  • 모델-K가 CNC (Complex Number Calculator) 로 발전해 더 정교한 산술 계산이 가능하게 됨.
  • CNC는 입력기가 본체와 따로 떨어져 전화선으로 데이터를 주고받을 수 있었는데 이런 원격 데이터 통신 방식은 이후 모뎀, 시분할 시스템, 컴퓨터 네트워크 기술로 발전
• 1964년 
  • 군사 작전 수행을 위한 고성능 컴퓨터 개발을 목적으로 ARPA (Agency for Advanced Research Project Agency) 에 커맨드 컨트롤 리서치라는 부서를 설립
  •  J.C.R 리클라이더에 의해 커맨드컨트롤 리서치는 순수 컴퓨터 과학 연구를 위한 IPTO(Information Processing Techniques Office)로 재탄생
• 1965년
  • 세계 최초의 컴퓨터 네트워크 개발에 착수, 이 네트워크가 ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) 탄생으로 이루어진다.
  • 이후 최초의 장거리 컴퓨터 통신이 이루어짐. MIT 링컨 연구소의 TX-2가 캘리포니아 산타 모니카 SDC(System Development Corporation)의 Q-32 컴퓨터와 전화선으로 직접 통신함.
  • ARPA가 처음 시도한 장거리 컴퓨터 통신망이었다. 기존의 방대한 전화망을 이용해 컴퓨터 네트워크를 구축하려고 한 것이다.  그러나 너무 느리고 비싸고 비효율적이었다.
  • TX-2와 SDC Q-32 네트워크 구축을 제안한 심리학자 톰 마릴이 컴퓨터 간에 메시지를 전달하는 과정에서  메시지가 제대로 도착했는지 확인하는 방법을 가리켜 '기술적 은어' 라는 뜻으로 프로토콜이라고 부름
• 1967년
  • ARPA가 ACM 모임에서 각 호스트를 IMP라는 특정 컴퓨터에 연결하고, IMP들을 서로 연결하는 ARPANET이라는 아이디어를 제안
  • IMP는 현재의 라우터 개념과 유사함.
• 1969년
  • 4개의 노드를 네트워크로 구성하고 NCP라는 프로토콜을 호스트 간 통신에 사용
• 1971년
  • 레이 톰린슨이 전자 메일 프로그램을 개발
  • 톰린슨이 전자 메일에 @기호를 넣었고, 지금도 이 방식에 따라 아이디 뒤에 @기호를 사용
• 1972년
  • Vinton Cerf와  Bob Kanhn이 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 중계 하드웨어 역할을 하는 게이트웨이를 개발
• 1973년
  • 빈트 서프와 로버트 칸이 TCP/IP프로토콜과 인터넷 구조를 설계
  • 컴퓨터와 터미널로 구성되는 네트워크로 IBM의 SNA망이 최초

• 1974년
  • 제록스가 이더넷을 개발
  • 이더넷은 네트워크 구조를 호스트-터미널 구조에서 오늘날과 같은 클라이언트-서버 구조로 전환하는데 큰 역할을 함
• 1979년
  • 유즈넷 탄생
• 1981년
  • TCP를 두 개의 프로토콜인 TCP와 IP로 나누고 이를 표준화
  • 유닉스 운영체제에 TCP/IP가 배포
  • TCP/IP는 ARPANET의 공식 프로토콜이 됨
• 1983년
  • ARPANET에서 MILNET (군사용 네트워크)이 분리
  • 존 포스텔이 도메인 이름 시스템을 개발
• 1984년
  • DNS가 구성되어 네트워크가 폭발적으로 확장되었다.
  • OSI(Open Systems Interconnection)모델, 컴퓨터 및 네트워크 모든 시스템을 상호 연동하여 사용할 수 있도록 표준화한 모델을 발표
• 1989년
  • 버너스-리 라는 CERN(유럽핵물리연구소)의 물리학자가 웹 개념을 제안
• 1990년
  • ARPANET이 해체되고 NSFNET이 만들어짐
  • 버너스-리라가 동 료인 로버트 카이유와 서로 다른 컴퓨터끼리 정보를 공유하고 서로 링크되어 찾기 쉽도록 하이퍼텍스트형태의 서비스를 도입
  • 웹 브라우저, WWW(World Wide Web)가 등장
• 2007년
  • 휴대전화와 카메라 그리고 인터넷 기능이 하나로 통합된 iPhone(스마트폰)이 등장

OSI 4계층 / 7계층

OSI 7계층

국제 표준화 기구(ISO, International Organization Standardization)

• 물리 계층(Physical Layer)
  • 가장 최하위 계층으로 비트 신호를 주고받는 계층
  • 물리적인 유무선 통신 매체(LAN, 케이블 등)을 통해 비트 스트림(BitStream)을 전송
• 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
  • 물리 계층에서는 단순히 데이터를 전달만 하기에 데이터 상에 문제가 발생하여도 알 수가 없기 때문에 같은 LAN에 속한 호스트끼리 올바르게 정보를 주고받기 위한 계층
  • 데이터 시작과 끝 부분에 제어 정보를 추가하여 에러를 확인하고 제어
  • 호스트를 식별할 수 있는 주소(MAC 주소) 등을 할당하여 네트워크 장비들을 식별
• 네트워크 계층(Network Layer)
  • 네트워크 간 통신을 가능하게 하는 계층
  • 데이터를 전송하는 스위칭(Switching)기능과 데이터를 전송을 위한 최적의 경로를 결정하는 라우팅(Routing)기능을 제공
  • 네트워크 간 통신 과정에서 호스트를 식별할 수 있는 주소(IP 주소)를 이용해 다른 네트워크와 통신을 주고받기 위해 필요한 계층
• 전송 계층(Transfer Layer)
  • 수신지와 목적지를 감독하면서 전체 데이터가 오류 없이 순서대로 도착하는 것을 보장하며 목적지까지 에러 제어, 흐름 제어 등을 수행하며 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당
  • 대표적인 프로토콜로 TCP(Transport Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)가 있다
• 세션 계층(Session Layer)
  
  • 응용 프로그램 간의 연결 상태를 의미하는 세션(Session)을 유지하거나 새롭게 생성하고 필요하다면 연결을 끊는 역할을 하며 관리하기 위한 계층
  • 파일을 전송하던 중에 전송이 중단되어 이어서 전송 해야 하는 경우 데이터를 동기화하고 통신 세션을 설정하고 유지하는 역할을 함.
• 표현 계층(Presentation Layer)
  
  • 데이터를 변환, 인코딩, 압축, 암호화, 복호화 등 번역을 수행하여 상위 계층인 응용 계층이 이해할 수 있는 데이터로 가공하는 계층
  • 대표적인 예시로 JPEG, AVI 등이 있음
• 응용 계층(Application Layer)
  • 사용자와 가장 밀접하게 맞닿아 있어 통신할 수 있는 여러 응용 네트워크 서비스를 제공한다.
  • 대표적인 예시로 웹 브라우저, FTP등이 있다

TCP/IP 모델 (OSI 4계층)

• 네트워크 엑세스 계층(Network Access Layer)
  • 물리적인 연결 매체에 연결되어 패킷을 주고받는 작업을 담당
  • OSI 모델의 물리, 데이터 링크 계층과 유사
• 인터넷 계층(Internet Layer)
  
  • IP(Internet Protocol)를 사용하여 목적지까지 데이터를 전달하는 기능을 담당
  • 인터넷 주소를 부여(Addressing)기능과 최적의 경로를 탐색하는 라우팅(Routing)기능을 제공
  • 인터넷 계층의 프로토콜로 IP, ARP, ICMP등이 있음
  • OSI 모델의 네트워크 계층과 유사
• 전송 계층(Transport Layer)
  
  • 수신지와 목적지를 감독하면서 데이터가 오류 없이 도착하는 것을 담당
  • 전송 계층의 프로토콜로 연결형 서비스인 TCP, 비연결형 서비스 UDP가 있음
  • OSI 모델의 전송 계층과 유사
• 응용 계층(Application Layer)
  • 사용자와 통신할 수 있는 응용 서비스를 제공
  •  웹 브라우저, FTP등이 있음
  • OSI 모델의 세션, 표현, 응용 계층을 합친 것과 유사