네트워크 정리 입니다.

네트워크 기본 개념 정리

1. OSI 모델 (Open Systems Interconnection Model)

물리적 정의

OSI 모델은 네트워크 통신을 7계층으로 나눈 개념적 프레임워크로, 서로 다른 네트워크 장비와 시스템이 상호 운용될 수 있도록 표준화된 구조를 제공한다. 각 계층은 특정 기능을 수행하며, 데이터를 송수신하는 과정에서 상위 계층에서 하위 계층으로 데이터가 전달되거나, 반대로 하위 계층에서 상위 계층으로 전달된다.

계층별 설명 및 예시

물리 계층 (Physical Layer)
- 데이터 전송을 위한 물리적 매체와 신호를 정의
- 전기적, 광학적, 기계적, 기능적 특성을 규정
- 예: 이더넷 케이블, 광섬유, 라우터의 포트, RS-232
데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
- MAC 주소 기반의 데이터 프레임 전송, 오류 감지 및 수정
- 이더넷 스위치, 브리지 장치 등이 포함됨
- 예: 스위치, MAC 주소, PPP 프로토콜, ARP
네트워크 계층 (Network Layer)
- IP 주소를 기반으로 패킷을 라우팅하여 목적지로 전달
- 패킷 스위칭 및 라우팅 기능 수행
- 예: 라우터, IP 프로토콜, ICMP, OSPF, BGP
전송 계층 (Transport Layer)
- TCP/UDP를 사용한 신뢰성 있는 데이터 전송 제공
- 흐름 제어, 오류 검출, 혼잡 제어 수행
- 예: TCP, UDP, 포트 번호 (HTTP: 80, HTTPS: 443)
세션 계층 (Session Layer)
- 연결 설정 및 유지 관리, 세션 복구 수행
- 데이터 송수신의 논리적인 흐름을 제어
- 예: NetBIOS, RPC, SOCKS
표현 계층 (Presentation Layer)
- 데이터 인코딩, 압축, 암호화 수행
- 서로 다른 시스템 간의 데이터 표현 변환 역할
- 예: SSL/TLS, JPEG, GIF, MP3, ASCII, Unicode
응용 계층 (Application Layer)
- 사용자와 직접 상호 작용하는 네트워크 서비스 제공
- 응용 프로그램과 네트워크 간 인터페이스 역할 수행
- 예: HTTP, FTP, SMTP, DNS, SNMP

장단점
장점: 네트워크 문제 해결이 용이, 표준화된 프로토콜 설계 가능, 계층별 모듈화 가능
단점: 실제 네트워크에서는 계층 간 경계가 명확하지 않음, 실용적인 구현이 어려울 수 있음

2. TCP/IP 모델

물리적 정의

OSI 모델과 달리 실제 인터넷에서 사용되는 네트워크 모델로, 네 개의 계층으로 구성된다. TCP/IP 프로토콜 스택은 인터넷을 통한 데이터 전송의 표준으로 사용되며, 효율적인 패킷 전달을 가능하게 한다.

계층별 설명 및 예시

네트워크 인터페이스 계층 (Network Interface Layer)
- 물리적 장치 및 데이터 링크 계층 포함
- 네트워크 하드웨어와 통신하는 계층
- 예: 이더넷, Wi-Fi, MAC 주소, ARP, PPP
인터넷 계층 (Internet Layer)
- 패킷 라우팅 및 전송을 담당하며, 최적의 경로를 결정함
- 예: IP(IPv4, IPv6), ICMP, ARP, RIP, BGP
전송 계층 (Transport Layer)
- 애플리케이션 계층과 인터넷 계층 간 데이터 흐름을 관리
- TCP: 신뢰성 있는 연결형 통신 제공
- UDP: 빠른 전송을 위한 비연결형 통신 제공
- 예: TCP, UDP, 포트 번호 (SSH: 22, SMTP: 25)
응용 계층 (Application Layer)
- 최종 사용자와 직접 상호 작용하며, 데이터 포맷 및 메시지 교환을 관리
- 예: HTTP, FTP, SMTP, SNMP, DHCP

장단점
장점: 실용적이며 실제 인터넷에서 사용됨, OSI 모델보다 간결함
단점: 계층 간 구분이 모호할 수 있음, 보안 기능이 기본적으로 포함되지 않음

3. DNS (Domain Name System)

정의

IP 주소와 도메인 네임을 매핑하는 시스템으로, 사람이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할을 한다.

동작 원리

사용자가 example.com 입력
DNS 서버에 쿼리 전송 (로컬 캐시 확인 후 없으면 상위 DNS 서버에 요청)
최종적으로 해당 도메인의 IP 주소를 반환
해당 IP 주소로 웹사이트 요청 수행

주요 구성 요소
루트 네임서버: 최상위 DNS 서버
TLD 네임서버: .com, .org, .net 등을 관리
권한 네임서버: 특정 도메인에 대한 정보를 보관
장점
사람이 이해하기 쉬운 도메인 사용 가능
트래픽 부하를 줄이기 위해 캐싱 기능 제공
단점
DDoS 공격의 대상이 될 수 있음
DNS 스푸핑 등의 보안 위협 가능

4. HTTP & HTTPS

정의
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): 웹 브라우저와 웹 서버 간의 데이터 전송을 위한 프로토콜
HTTPS (HTTP Secure): HTTP에 TLS(SSL) 암호화를 추가하여 보안성을 높인 프로토콜
차이점

구분	HTTP	HTTPS
보안성	암호화 없음	TLS(SSL) 암호화 적용
포트	기본 80	기본 443
인증서 사용	없음	SSL/TLS 인증서 필요

장점
HTTPS는 데이터 암호화로 보안성이 뛰어남
신뢰성 있는 통신 가능 (MITM 공격 방지)
단점
HTTPS는 추가적인 SSL 인증서 비용 발생
데이터 암호화로 인해 처리 속도가 다소 느려질 수 있음

5. Sockets

정의

소켓(Socket)은 네트워크에서 프로세스 간 통신을 가능하게 하는 인터페이스로, 클라이언트와 서버 간의 데이터 송수신을 관리한다.

주요 개념
TCP 소켓: 신뢰성 있는 연결 지향형 통신
UDP 소켓: 빠른 속도의 비연결형 통신
예시
웹 브라우저가 웹 서버와 통신할 때 TCP 소켓 사용
실시간 스트리밍 서비스에서 UDP 소켓 활용