CS 상식 - 네트워크

[CS 상식 - 네트워크] 스터디 정리 1

devyelin 2025. 1. 23. 17:02

01. LAN끼리 연결한 네트워크

  • 일반적 LAN: 소규모 세그먼트의 구성
  • 기업 LAN의 일반적인 구성: 각 세그먼트는 스위치로 묶여서 한 틍 상위 세그먼트 역할을 함
    • 조직, 부, 과 단위로 세그먼트 구성
    • 물리적 계층(1,2)으로는 스위치 등으로 하나의 세그먼트로 묶어줌
    • 통합할 세그먼트의 트래픽 양이나 장치 수에 따라 라우터나 L3스위치로 통합
      • 트래픽양: 네트워크 통신 회선에서 일정 시간에 흐르는 데이터의 양
      • 3 계층 장비로 사용하면 물리 계층이나 데이터링크 계층을 숨긴 추상적인 ID로 유연하게 관리 가능
  • 서버는 여러 부서에서 함께 사용하므로 서버만 세그먼트로 별도로 만듦
  • 특정 부서에서만 사용하는 시스템은 각 부서 세그먼트 내에 서버를 연결함
  • 인트라넷: 인터넷과 쌍을 이루는 용어, 인터넷에 직접 연결되지 않은 기업 내부 시스템을 위한 네트워크 

02. L3 스위치와 라우터의 구분

  1. L3
    • 처리 속도(스루풋)가 라우터보다 빠름
    • 패킷 내용에 따른 제어가 불가능
    • 포트 수 많음(16~48)
    • L2 스위치를 묶을 때 사용
  2. 라우터
    • 처리 속도(스루풋)는 L3보다 느림
    • 패킷의 내용을 분석해서 제어 가능
    • 포트 수가 적음
    • 인터넷이나 WAN의 경계에 설치

03. 인터넷에 연결된 네트워크

  • LAN내에 있는 각 장치는 인터넷에 직접 연결하지 않음
  • 인터넷은 ISP(Internet Service Provider)나 IX 등 네트워크로 구성
  • 인터넷과 LAN 사이에 에지 라우터나 방화벽을 두고 보안기능이나 주소 변환 기능 등을 가짐
  • 에지 라우터로 인터넷과 LAN을 중계
    • 인터넷에는 공격 패킷이 존재, 따라서 인터넷과 LAN 사이에 라우터를 설치해서 내부와 외부 패킷을 분리
    • 라우터는 내부와 외부 네트워크를 분리하는 방화벽 역할
  • 보안 기능과 주소 변환 기능이 필요
    • 공격 패킷 및 불법적인 액세스를 차단하기 위해 방화벽 등 보안 기능을 이용
    • 방화벽: IP 주소 정보를 기반으로 외부 위협이 되는 패킷을 차단, 패킷의 프로토콜 종류나 출발지 포크 번호를 참조해서 측정 서비스나 연결을 차단
    • NAT 기능이나 NAPT 기능은 대부분 방화벽에 통합(글로벌 IP 주소를 프라이빗 IP 주소로 변환 하는 기능)

04. 모바일 네트워크를 활용한 네트워크

  • 인터넷에 연결: 3 계층 이상의 프로토콜 사용, 1,2 계층의 프로토콜 사용  -> 2와 1 계층은 상관없다는 의미
  • 모바일 네트워크: 스마트폰의 회선
  • 인터넷과 호환되지 않는 프로토콜을 이용, 하지만 패킷 교환 방식은 공통
    • 패킷의 페이로드를 프로토콜 스택으로 캡슐화하면 네트워크에 인터넷 페킷을 전달할 수 있음
  • 인터넷 게이트웨이: 스마트폰 앱이 인터넷 패킷을 생성하고, 이를 모바일 프로토콜의 페이로드로 변환, 통신사의 모바일 네트워크에 설치된 인터넷 게이트웨이가 이런 패킷을 처리하여 인터넷으로 전송하는 역할
  • 4G나 5G 통신 모듈을 이용해서 인터넷에 접속할 수 있는 모델 존재

05. 인터넷 구조

  • 인터넷: 네트워크끼리 서로 대등한 관계로 연결되어 있기 때문에 네트워크 사이를 연결한다는 의미
  • 라우터: 
    • 인터넷을 구성하는 요소 중에서 중요한 역할
    • 네트워크를 연결하고 패킷의 교통정리를 수행
    • 전 세계 LAN이나 모바일 네트워크를 연결하는데 라우터 이용
  • 인터넷에서는 모든 패킷이 라우터를 이용해서 버킷 릴레이처럼 운반
  • 각 라우터는 라우팅 테이블의 범위만큼 연결 정보를 가지고 있음

06. 인터넷에서 사용하는 프로토콜

  • TCP/IP:
    • IP 주소를 기반으로 패킷을 전송하는 기능만 존재
    • 목적지에 패킷이 도착했는지, 재전송의 여부까지 알 수 없음
  • 서비스 프로토콜: 파일 전송, 암호화 통신, 도메인 이름과 IP 주소 검색, 이메일 교환, 웹사이트 접속 등
    • IP, TCP, UDP를 사용해서 상위 기능 구현

07. 이메일을 주고받는 구조

  • SMPT
    • 송신 메일 서버: 이메일 주소의 도메인 이름을 확인해서 받는 사람의 수신 메일 서버로 전송
    • 이때 사용하는 것이 SMPT 서버(송신 메일 서버)
  • POP
    • 이메일을 올바른 수신자에게 전달하기 위한 등록자 사용자 데이터베이스를 갖춤
    • POP 서버(수신 메일 서버)에 등록된 사용자 ID: @기호 왼쪽의 문자열
    • POP 서버는 자신의 도메인으로 전송된 이메일을 받으면 각 사용자 ID에 해당하는 스풀 파일에 이메일 본문을 저장
      • 사용자가 내려받은 이메일은 스풀 파일에서 삭제(스풀 파일: 일시적으로 서버에 저장되는 파일)
      • 반면 IMAP에서는 서버가 이메일을 관리해서 삭제되지 않음