[풀스택서비스네트워킹] - 1주차 : OSI Architecture

 

컴퓨터 네트워크 정의

• 컴퓨터: 프로그래밍을 통해 자동으로 산술 또는 논리 연산을 수행하는 소프트웨어가 동작할 수 있는 하드웨어.
• 컴퓨터 네트워크: 여러 종류의 컴퓨터들이 서로 연결되어 데이터를 주고받는 시스템. 즉, 다양한 컴퓨터 간의 통신

컴퓨터의 종류의 변화

• 과거:
  • Desktop Computer: 일반적인 데스크탑 컴퓨터.
  • Server Computer: 데이터를 처리하고, 네트워크상의 요청을 처리하는 서버.
• 현재:
  • 스마트폰, 테블릿, 가전제품(예: 스마트 TV, IoT 기기 등) 등 다양한 종류의 컴퓨터들이 등장.
  • 소프트웨어가 동작할 수 있는 컴퓨터의 종류가 많아짐.

컴퓨터 네트워크의 중요성

• 다양한 종류의 컴퓨터들이 서로 연결되기 때문에, 데이터 전송, 원격 통신, 공유 자원 등을 효율적으로 할 수 있다.

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Local Area Networks (LAN)

• 하나의 방, 여러 방이 모인 층, 여러 층이 모인 건물 등 소유자가 동일한 한정된 지역 내에서 여러 컴퓨터가 통신하는 네트워크.

Metropolitan Area Networks (MAN)

• 2개 이상의 LAN으로 구성된 도시 레벨의 네트워크.
• Wireless MAN의 대표적 예시로 이동 통신이 있음.

Wide Area Networks (WAN)

• 서울과 부산, 한국과 일본 등 넓은 지역을 연결하는 네트워크.
• KT나 SKT와 같은 통신 업체의 선을 빌려 여러 LAN과 MAN을 연결하는 방식으로 구축됨.
• 대표적인 예시는 인터넷.

Peer-Communication & Layered Architecture

• 동일한 동작은 같은 계층에서만 이루어짐.
• 각 계층 간의 관계는 의미가 없으며, 오로지 위에서 아래, 혹은 아래에서 위로의 순서만 중요함.

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Open System Interconnection (OSI) 7 Layer

• Physical Layer
  • 유선(전선, 구리선, 광섬유) 및 무선(주파수) 기술 제공
  • 비트 표현 방법 정의
  • 유선 부식, 무선 장애물 등 물리적 문제 발생 가능
• Data Link Layer
  • Physical Layer에서 발생한 애러 검출 및 복구
  • 인접 노드 간 데이터 프레임 신뢰성 전송
  • 성능 차이를 고려한 트래픽 조절
• Network Layer
  • 통신 시 중간 컴퓨터 경유를 지원
  • 주소 지정, 라우팅, 트래픽 제어
  • 라우터, IP 프로토콜 사용
• Transport Layer
  • 원격 애플리케이션 프로세스 간 데이터 세그먼트의 신뢰성 있는 전송
  • End-to-End 데이터 애러 검출
• Session Layer
  • 통신 세션(논리적 연결) 관리
  • 네트워크 지연 시 세션 복구(Session Restoration)
  • 로그인(Authentication), 권한 관리(Permission)
• Presentation Layer
  • 데이터 변환(텍스트, 영상, 음성)
  • 문자/멀티미디어 인코딩, 데이터 압축
  • 암호화 및 복호화 수행
• Application Layer
  • 사용자와 직접 상호작용
  • 고수준 API 제공
  • 자원 공유, 원격 파일 접근 처리
  • 유튜브, 이메일 클라이언트/서버 포함

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전통적 네트워크 vs 현대의 네트워크

• 과거: 네트워크 표준이 필수적이었음.
• 현재: 기업들이 자체 데이터센터 기술을 개발하면서 표준의 필요성이 감소.
  • 네트워크 기술은 데이터센터 중심으로 발전 중.
  • 기업들은 최적화된 네트워크를 구축하면서 오픈소스를 통해 협업.
    • 이유: 구글, 네이버 같은 기업들의 주목적은 '서비스 제공'이지 '네트워킹 기술 개발'이 아님.