Day 1: 네트워크 기본 개념

네트워크의 정의: 컴퓨터 간 데이터 송수신의 기초 이해
OSI 7계층 모델
- 계층별 역할과 특징
- 실제 TCP/IP 모델과의 비교
TCP/IP 4계층 구조
- 네트워크 인터페이스, 인터넷, 전송, 애플리케이션 계층
IP 주소와 서브넷
- IPv4/IPv6 개념과 주소 체계
- 서브넷마스크, 게이트웨이, 라우팅 기초

네트워크의 정의

**네트워크(Network)**는 컴퓨터 간 데이터를 주고받는 시스템을 말합니다. 네트워크는 컴퓨터, 스위치, 라우터 등의 장비로 구성되며, 데이터를 주고받는 규칙을 프로토콜(Protocol)이라고 합니다.

OSI 7계층 모델

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 구분해, 각 계층이 담당하는 역할과 기능을 명확히 나타낸다.

물리 계층 (Physical Layer)
- 전기적, 물리적 신호(비트) 전송 담당
- 케이블, 리피터, 허브 등 하드웨어 장비
- 단순히 0과 1을 신호로 변환해 전달
데이터링크 계층 (Data Link Layer)
- 물리 계층을 통해 신뢰성 있게 프레임(Frames)을 전송
- MAC 주소를 기반으로 인접 노드 간 연결 및 오류 검출, 흐름 제어 수행
- 스위치, 브리지 등 장비
네트워크 계층 (Network Layer)
- 전송 경로(라우팅) 결정 및 패킷(Packets) 전달
- IP(IPv4, IPv6) 프로토콜이 대표적
- 라우터, L3 스위치 등 장비
전송 계층 (Transport Layer)
- 종단 간(end-to-end) 연결 및 데이터 전송 담당
- TCP, UDP가 대표 프로토콜
- 연결 설정(3-Way, 4-Way Handshake), 흐름 제어, 오류 제어, 혼잡 제어 등 수행
세션 계층 (Session Layer)
- 통신 세션을 생성, 유지, 종료하는 역할
- 체크포인트, 인증, 재연결 같은 세션 관리 기능
표현 계층 (Presentation Layer)
- 데이터 압축, 암호화, 포맷 변환 등 데이터 표현 형식 처리
- 예: JPEG, MPEG, 암호화/복호화
응용 계층 (Application Layer)
- 실제 사용자와 맞닿는 프로그램(웹 브라우저, 메일 등)이 동작하는 계층
- HTTP, FTP, SMTP, DNS 등 프로토콜

OSI 7계층 vs TCP/IP 모델

TCP/IP 모델은 4계층(네트워크 인터페이스, 인터넷, 전송, 응용)으로 단순화되어 있다.

OSI 7계층은 기능을 좀 더 세분화해 설명하는 데 유리하지만, 실제 인터넷 통신에서는 TCP/IP 모델이 더 많이 쓰인다.

계층을 나누는 목적은 각 계층이 독립적으로 동작하고, 상위/하위 계층과의 인터페이스를 통해 통신을 원활히 하기 위함이다.

TCP/IP 4계층 구조

TCP/IP 프로토콜 스택은 실제 인터넷에서 가장 널리 쓰이는 표준 프로토콜 세트이며, 크게 4계층으로 나눈다.

네트워크 인터페이스 계층 (Network Interface Layer)
- OSI 모델의 물리 계층 + 데이터링크 계층 역할
- 이더넷, Wi-Fi 등 물리적/링크 계층 프로토콜 포함
인터넷 계층 (Internet Layer)
- OSI 모델의 네트워크 계층에 해당
- IP 프로토콜(IPv4, IPv6), ICMP, ARP 등
- 패킷 전달과 라우팅 기능
전송 계층 (Transport Layer)
- OSI 모델의 전송 계층과 동일
- TCP(신뢰성, 연결 지향), UDP(비연결성, 단순/고속) 프로토콜이 대표적
응용 계층 (Application Layer)
- OSI 모델의 세션, 표현, 응용 계층을 포괄
- HTTP, FTP, SMTP, DNS 등 다양한 애플리케이션 프로토콜

캡슐화 : 데이터를 전송하기 위해 계층별로 헤더(Header)를 추가하는 과정 역캡슐화 : 수신 측에서 헤더를 제거하고 데이터를 추출하는 과정

네트워크 통신 시, 송신 측에서는 데이터를 캡슐화하고, 수신 측에서는 역캡슐화하여 데이터를 추출한다.

IP 주소와 서브넷

IP 주소는 네트워크에서 특정 호스트(컴퓨터, 디바이스 등)를 식별하기 위한 주소 체계다.

IPv4와 IPv6

IPv4:
- 32비트 주소(예: 192.168.0.1)
- 주소 부족 문제 때문에 사설 IP, NAT 등이 보완책으로 쓰임
IPv6:
- 128비트 주소(예: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)
- 주소 고갈 문제 해소, 자동 설정, IPsec 기반 보안 강화 기능 등

서브넷마스크, 게이트웨이

서브넷마스크(Subnet Mask)
- 네트워크와 호스트를 구분하기 위해 사용
- 예: 255.255.255.0(= /24) → 앞 24비트가 네트워크, 뒤 8비트가 호스트
- 네트워크를 세분화(Subnetting)해 효율적 IP 관리 가능
게이트웨이(Gateway)
- 다른 네트워크로 트래픽을 라우팅하기 위한 출입구
- 일반적으로 라우터의 IP 주소가 게이트웨이가 된다
- 같은 서브넷 내부 통신은 게이트웨이를 거치지 않으며, 다른 서브넷 통신 시 게이트웨이를 거쳐야 한다

라우팅 기초

정적 라우팅 vs 동적 라우팅
- 정적 라우팅: 관리자가 직접 라우팅 테이블을 설정
- 동적 라우팅: 라우팅 프로토콜(RIP, OSPF, BGP) 이용해 자동으로 최적 경로 학습
라우터
- 네트워크 계층 장비로 IP 패킷을 목적지에 맞게 전달
- 서브넷 간 통신을 담당하며, 라우팅 테이블 관리

목차​

네트워크의 정의​

OSI 7계층 모델​

TCP/IP 4계층 구조​

IP 주소와 서브넷​

IPv4와 IPv6​

서브넷마스크, 게이트웨이​

라우팅 기초​

목차