1. 네트워크 구조와 종류

비전공자로 개발 공부를 하다 보며 느낀 점은 확실히 한계점이 보였다.

애플리케이션의 단순한 기능을 구현하는 데는 지장이 없었지만, AWS를 통해 배포하는 과정에서 네트워크 개념의 필요성을 많이 느꼈다.

여기서는 네트워크에 관한 기초 용어와 개념에 대해 공부해 볼 것이다.

 

1. 네트워크란?

 흔히 개발자가 아닌 일반인도 네트워크라는 말은 쉽게 접했을 것이다. 하지만 느낌적으로만 알 뿐 정확히 네트워크가 무엇을 의미하는지는 잘 모를 것이라 생각한다.

 네트워크란 노드라고 불리는 장치들이 통신링크로 연결된 집합체를 의미한다. 예를 들어, 우리가 사용하는 PC나 스마트폰도 노드인 것이다. PC나 스마트폰 같은 시스템을 사용하기 위해서는 내부적으로 많은 노드를 거쳐 사용되게 되는데, 이처럼 PC나 스마트폰 같이 마지막 단에 존재하는 노드를 종단장치 혹은 사용자 장치라 불린다.

- 장치 : 종단 장치 (PC, 스마트폰...), 내부 장치(서버, 라우터, 스위치..)

- 링크 : 장치 간의 연결을 나타낸다. (무선, 유선)

     이는 연결 형태에 따라 일대일 연결, 멀티 포인트 연결로 구분할 수 있다.

    1) 일대일 연결 : 장치와 장치 간에 1 대 1로 연결되어 있어, 데이터를 받는 쪽에서 누가 보냈는지 확실히 알 수 있다.

    2) 멀티 포인트 : 링크를 장치들이 상호 공유하는 연결형 태이다. 데이터를 Mainframe에서 보내면 연결된 여러 장치가 데이터를 모두 받는다.

    

 

2. 좋은 네트워크??

 좋은 네트워크를 판단하는데는 크게 3가지를 따진다.

 

2-1. 네트워크의 성능

 우리가 인터넷에 가입할 때에도 어떠한 인터넷에 가입할까 고민하게 되는데, 이때 네트워크 설계사 같은 사람은 네트워크의 성능을 고려하게 된다. 이러한 네트워크의 성능은 대부분 처리량과 지연시간으로 구분한다.

 - 처리량 : 링크를 통해 전달되는 단위 시간당 데이터의 양, 많은 양의 트래픽을 통과시킬 수 있는, 즉 처리량이 많은 네트워크가 좋은 네트워크. (ex. 고속도로에서 차선의 수에 따라 처리할 수 있는 차의 개수)

 - 지연시간 : 지연시간은 크게 3가지로 나뉜다. 처리되는 시간이 빠를 수록 좋은 네트워크.

 1) 경유시간 : 한 장치에서 다른 장치로 데이터가 전달되는데 걸리는 시간

 2) 응답시간 : 요청과 이에 대한 응답에 소요된 시간

 3) 왕복시간(RTT, Round Trip Time) : 출발지에서 목적지까지 갔다가 돌아오는데 걸리는 시간

 2-2. 네트워크의 신뢰성

  네트워크는 빠른 것만 중요한 것이 아니라 장애 빈도와 장애 발생 후 회복 시간, 재난에 대한 견고성 등을 나타내는 신뢰성도 중요하다.

 2-3. 네트워크의 보안성

 네트워크에서 송수신되는 데이터는 정보 유출이나 불법적인 침입에 취약하다. 요즘은 대부분 사용자의 개인정보가 디지털화하여 사용되기 때문에 더욱 보안이 강화되는 이유이다.

 

 

 3. 네트워크 구조

 네트워크의 구조는 네트워크의 구성요소인 장치와 링크가 어떻게 배치되어 있는 가를 의미하는 토폴로지(Topology)로 나타낸다.

*토폴로지 : 노드와 디바이스와 장치와 링크가 연결된 구조

 

 3-1. 스타형(Star)

  일반적인 사무실이나 학교에 존재하는 형태로 Hub(ex. 공유기)에 여러 장치를 일대일로 연결하여 사용하는 형태이다. 허브를 중심으로 컴퓨터 배치 모양이 별과 같다 하여 스타 토폴로지라 불린다.

 3-2. 버스형(Bus)

  여기서 말하는 버스형은 일반적으로 말하는 버스와 다르다. 케이블 하나를 여러 개의 시스템들이 연결되어 있는 형태로 컴퓨터 구조에서 볼 수 있는 어드레스 버스가 이와 같은 형태이다.

 3-3. 링형(Ring)

  장치와 링크들이 링의 형태로 구성되어 있는 구조이다.  

 3-4. 그물형(Mesh)

 여러 개의 장치들이 서로 상관성 없이 연결되어 있는 구조이다.

 

 이러한 4가지 토폴로지는 단위 단위의 토폴로지 형태이고, 실제로 기관이나 기업에서 사용되는 네트워크 구조는 여러가지 토폴로지 형태를 합쳐 사용된다. 예를 들어 Hub에 스타형으로 토폴로지로 구성하고 그 위에 버스형으로 다시 구성할 수도 있다.

 

 4. 네트워크 분류

 처음 네트워크의 의미를 집합체라고 표현했다. 집합체라는 의미때문에 어디서부터 어디까지가 네트워크인지 구별하기 어려운데, 이럴 때 네트워크의 유크기, 소유권, 구조 등에 의해서 분류될 수 있다. 크게 크기와 영역으로 LAN, MAN, WAN으로 구분된다.

 

 4-1. LAN (Local Area Network)

  한 사무실, 건물, 캠퍼스 등에서 장치들이 서로 연결되며 장개인적으로 소유된다. 보통 LAN에 소유자는 개인이다. (ex. 가정에서 사용되는 공유기, 피시방 사업자)

 4-2. MAN (Metropolitan Area Network)

  한 도시정도 규모에 펼쳐져 있는 네트워크이다. (ex. 서울특별시)

 4-3. WAN (Wide Area Network)

  지역적으로 넓은 범위에서 데이터를 전송하기 위해 구성된다. 전국, 전 세계의 규모의 광범위한 네트워크이다.(ex. 인터넷)