[네트워크] 프로토콜, OSI 7 Layer, TCP/IP

𝙌. 컴퓨터 네트워크는 무엇인가요

컴퓨터 네트워크는컴퓨터 간에 서로 연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 통신망입니다.

현대에는 월드 와이드 웹(www)이라는 네트워크 통신망에서 주로 HTTP를 사용해 데이터를 주고받습니다.

𝙌. 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 전송하는 방식에 대해 설명해 주세요.

컴퓨터 네트워크에서 데이터를 전송하는 방식은 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식이 있습니다.

 

회선 교환 방식은 일대일 네트워크 연결 회선을 미리 점유해서 데이터를 전송하는 방식입니다.

회선을 점유하는 동안은 다른 컴퓨터가 데이트를 전송할 수 없습니다.

 

패킷 교환 방식은 데이터를 패킷이라는 작은 단위로 나눠서 전송하는 방식입니다.

회선을 점유하지 않기 때문에 여러 컴퓨터들이 데이터를 전송할 때 회선을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

𝙌.  프로토콜에 대해서 설명해 주세요. ⭐️

프로토콜은 네트워크에서 데이터를 주고받기 위한 통신 규칙입니다.

예를 들어, 우리는 HTTP라는 클라이언트-서버 구조의 프로토콜 규칙을 지키면서 데이터를 주고받을 수 있습니다.

𝙌.  OSI 7 Layer에 대해서 설명해 주세요. ⭐️ 

OSI 7 Layer는 ISO(국제 표준화 기구)에서 정의한 7 계층 네트워크 모델입니다.

 

물리 계층의 역할은 0과 1의 디지털 데이터를 광 신호, 전파 등 아날로그 신호로 바꾸어 통신하게 하는 것입니다.

데이터링크 계층의 역할은 같은 네트워크에 존재하는 호스트와 통신하게 하는 것입니다.

네트워크 계층의 역할은 다른 네트워크에 존재하는 호스트와 통신하게 하는 것입니다.

트랜스포트 계층의 역할은 호스트의 애플리케이션끼리 통신하게 하는 것입니다.

세션 계층의 역할은 애플리케이션 데이터 전송을 위한 논리적 연결로를 관리하는 것입니다.

프레젠테이션 계층의 역할은 데이터를 통신 가능한 형식으로 변환하는 것입니다.

애플리케이션 계층의 역할은 사용자에게 네트워크 애플리케이션을 제공하는 것입니다.

 

𝙌. NIC, 리피터에 대해서 설명해 줘

NIC와 리피터는 물리 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

 

NIC는 컴퓨터를 네트워크에 연결해 주는 하드웨어 장치입니다.

컴퓨터는 NIC를 통해 패킷을 회선이나 전파로 변환해 전송합니다.

 

리피터는 회선에 흐르는 전기 신호를 증폭해 주는 기기입니다.

회선에 흐르는 전기 신호는 전송거리에 따라 감쇠될 수 있기 때문입니다

𝙌. 브리지에 대해서 설명해 주세요. 

브리지는 데이터링크 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

 

브리지는 MAC 주소 테이블을 통해 단말의 포트 간 프레임 패킷 전송을 합니다.

이를 브리징이라고 부릅니다.

𝙌. L2 스위치에 대해서 설명해 주세요 

L2 스위치는 데이터링크 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

 

L2 스위치는 MAC 주소 테이블을 통해 같은 네트워크에 있는 단말의 포트 간 프레임 패킷 전송을 합니다.

기본적으로 브리지와 기능이 같습니다.

하지만 브리지보다 더 많은 단말이 접속할 수 있습니다.

그래서 네트워크 상의 유선 연결은 대부분 L2 스위치로 연결되어 있습니다.

𝙌. 라우터에 대해서 설명해 주세요

라우터는 네트워크 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

라우터는 IP주소를 통해 IP패킷을 서로 다른 네트워크로 전송합니다.

패킷의 경로를 결정하는 것을 라우팅,

라우팅 테이블을 참조해서 패킷을 전송하는 것을 포워딩이라고 합니다.

𝙌. L3 스위치에 대해서 설명해 주세요. 

L3 스위치는 네트워크 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

L3 스위치는 라우터에 L2 스위치가 추가된 기기입니다.

MAC 주소 테이블과 라우팅 테이블을 조합한 정보를 FPGA라는 하드웨어에 기록하여

고속으로 패킷 전송을 할 수 있습니다.

𝙌. L7 스위치에 대해서 설명해주세요.

L7 스위치는 애플리케이션 계층에서 동작하는 네트워크 기기입니다.

L7 스위치는 로드 밸런싱을 통해 큰 트래픽을 뒷단의 서버들로 분산해 주는 기능을 합니다.

𝙌. TCP/IP에 대해서 설명해 주세요. ⭐️ 

TCP/IP는 총 4개 계층으로 구분되는 네트워크 계층 모델입니다.

 

링크 계층 역할은 데이터를 물리적 전송 매체를 통해 전송하는 것이고,

인터넷 계층의 역할은 호스트 간 통신 경로를 확보해서 데이터를 전송하는 것입니다.

트랜스포트 계층의 역할은 프로세스 간 데이터를 전송하는 것이고,

애플리케이션 계층은 사용자에게 네트워크 애플리케이션을 제공하는 것입니다.

𝙌.  OSI 7 계층과 TCP/IP 4 계층을 비교하여 설명해 주세요.

OSI 7 계층은 네트워크 통신을 표준화한 모델로, 통신 시스템을 7단계로 나누어 설명한 것입니다.

하지만 OSI 모델이 실무적으로 이용하기에 복잡한 탓에 실제 인터넷에서는 이를 단순화한 TCP/IP 4 계층이 사용되고 있습니다.

OSI 7 계층과 TCP/IP 4 계층 모델에서 각 계층은 하위 계층의 기능을 이용하고, 상위 계층에게 기능을 제공합니다. 예를 들어서 HTTP는 TCP과 IP을 이용해서 작동합니다.
일반적으로 상위 계층의 프로토콜은 소프트웨어로, 하위 계층의 프로토콜은 하드웨어로 구현됩니다.

𝙌. OSI 7 Layer, TCP/IP처럼 프로토콜을 계층화하는 이유가 뭘까요?

크고 복잡한 네트워크 시스템을 역할을 갖는 여러 개의 독립적인 계층으로 나누어 관리하면,

통신 흐름을 단계적으로 이해할 수 있고 각 계층의 유지보수가 용이해집니다.

 

계층 간 의존성이 줄어들어 독립적인 계층으로 나눠서 관리하면,

다른 계층과 상관없이 특정 계층의 프로토콜 스펙을 쉽게 수정할 수 있기 때문입니다.

𝙌.  컴퓨터 네트워크에서 캡슐화와 비캡슐화에 대해서 설명해 주세요.

캡슐화는 프로토콜 상위 계층에서 하위 계층으로 패킷을 전달할 때 상위 계층의 헤더를 붙이는 것입니다.

비캡슐화는 반대로 하위 계층에서 상위 계층으로 패킷을 전달할 때 헤더의 정보를 참조하고 떼어내는 것입니다.

𝙌.  LAN과 WAN에 대해서 설명해 주세요.

LAN은 Local Area Network로 가정이나 기업 등 한정된 범위의 로컬 네트워크를 뜻합니다.

 

WAN은 Wide Area Network로 거리상 멀리 떨어진 범위의 네트워크를 뜻합니다.

인터넷과 VPN 등을 예시로 들 수 있습니다.