2. 네트워크의 개요

1. 데이터 표현

데이터는 문자, 숫자, 이미지, 음성, 동영상 등 다양한 형태로 표현될 수 있다. 이러한 데이터는 디지털 환경에서 0과 1의 비트 패턴으로 부호화되어 전송된다.

• 문자 데이터: 문자는 비트 패턴을 이용해 부호화되며, 이를 표준화하기 위해 아스키(ASCII) 코드가 개발되었다. 그러나 아스키 코드만으로는 다양한 언어와 기호를 표현하기 어렵기 때문에, 보다 확장된 문자 인코딩 방식인 유니코드(Unicode)가 도입되었다.
• 이미지 데이터: 이미지는 픽셀(pixel) 단위로 표현되며, 각 픽셀은 특정한 색상 값을 가진다.
• 음성 및 동영상 데이터: 음성과 동영상은 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한 후, 특정 압축 알고리즘을 사용하여저장 및 전송된다.

2. 네트워크

네트워크는 데이터를 주고받을 수 있도록 전송 매체를 통해 연결된 노드(node)와 링크(link)의 집합이다.

• 노드(Node): 네트워크에 연결된 장치로, 다른 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 모든 장치를 의미한다. 예를 들어, 컴퓨터, 스마트폰, 서버 등이 노드에 해당한다.
• 링크(Link): 노드 간 데이터를 주고받는 통신 채널로, 유선(광케이블, 이더넷 등) 또는 무선(Wi-Fi, 블루투스 등) 방식으로 연결될 수 있다.

* 링크(Link)와 네트워크(Network)

• 링크(Link): 단순한 물리적 연결을 의미하며, 두 장치가 직접적으로 연결된 상태를 뜻한다.
• 네트워크(Network): 직접 연결되지 않은 장치들까지도 통신할 수 있도록 구성된 시스템을 의미한다. 즉, 링크들의 집합으로 이루어진 더 넓은 개념이다.

3. 네트워크의 평가 기준

네트워크는 여러 가지 요소를 고려하여 평가할 수 있으며, 주요 기준은 다음과 같다.

• 성능(Performance): 데이터 전송 속도, 처리량(Throughput), 지연 시간(Latency) 등의 요소를 포함하며, 네트워크의 효율성과 직결된다.
• 신뢰도(Reliability): 네트워크의 자가 복구 능력 및 장애 발생 빈도를 의미한다. 고장의 빈도가 적고, 문제가 발생해도 빠르게 복구될 수 있는 구조가 중요하다.
• 보안(Security): 최근 더욱 중요해진 요소로, 데이터의 무결성과 기밀성을 유지하고, 외부 공격으로부터 네트워크를 보호하는 것이 핵심이다.

4. 네트워크의 물리적 연결 형태

네트워크의 물리적 연결 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.

• 점대점(Point-to-Point): 두 개의 장치가 직접 연결된 형태로, 리모컨과 TV의 관계와 유사하다.
• 다중점(Multipoint): 하나의 통신선에 여러 장치가 연결되는 방식으로, 여러 기기가 한 네트워크를 공유하는 구조이다.

5. 네트워크의 물리적 접속 형태

네트워크의 물리적 접속 방식에는 그물형(Mesh), 성형(Star), 버스형(Bus), 링형(Ring)의 네 가지가 있다.

• 그물형(Mesh): 모든 노드가 서로 연결된 구조로, 특정 노드가 고장 나더라도 다른 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있어 신뢰성이 높다. 하지만 구축 비용이 비싸기 때문에 실용성이 떨어진다.

• 성형(Star): 중앙에 허브(Hub) 또는 스위치(Switch)가 위치하고, 모든 노드가 중앙 장치에 연결되는 구조다. 구성이 단순하고 비용이 저렴하여 가장 널리 사용된다. 하지만 허브가 고장 나면 전체 네트워크가 마비될 수 있는 단점이 있다.

• 버스형(Bus): 하나의 중앙 통신 회선(버스)에 여러 노드가 연결된 형태로, 설치가 간단하고 경제적이다. 그러나 하나의 노드가 문제를 일으키면 전체 네트워크에 영향을 줄 수 있다.

• 링형(Ring): 각 노드가 연결된 원형 구조로 데이터를 순환 방식으로 전송한다. 버스형과 유사하지만, 네트워크가 한 방향으로만 흐르기 때문에 특정 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 중단될 위험이 있다.

이외에도 하이브리드형도 존재한다. 

6. 네트워크 모델

 

네트워크 모델 중 가장 대표적인 것은 OSI 모델이다. OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크의 구조를 이해하고 설계하는 데 중요한 기준을 제공하는 모델로, 7개의 계층으로 구성된다. 이 모델은 네트워크 통신을 세분화하여 각 계층별로 역할을 명확히 정의한다.

 

OSI 모델은 유동적으로 적용할 수 있는 유용한 틀을 제공하며, 이를 이해하고 적절히 활용할 수 있다면 대부분의 네트워크 문제를 해결할 수 있다. 네트워크 관련 문제를 해결하려면 OSI 모델의 각 계층에 대한 깊은 이해와 함께 이를 실제 상황에 맞게 적용하는 능력이 필요하다.

 

따라서 OSI 모델을 잘 이해하고 익숙해지는 것이 매우 중요하며, 이를 기반으로 네트워크 문제를 효과적으로 분석하고 해결할 수 있다. 이외에도 네트워크 모델은 다른 인터넷 모델이라는 것도 존재한다. 

7. 네트워크 분류

네트워크는 규모와 연결되는 주체에 따라 다양한 방식으로 분류할 수 있다.

 

1) 규모에 따른 분류

• LAN (Local Area Network): 제한된 지역 내에서 연결된 네트워크로, 보통 한 건물이나 캠퍼스 내에서 사용된다.
• MAN (Metropolitan Area Network): 도시 규모의 네트워크로, LAN보다 넓은 범위에서 연결된다. 주로 도시 내의 여러 건물이나 기관을 연결할 때 사용된다.
• WAN (Wide Area Network): 국가나 대륙 등 광범위한 지역을 아우르는 네트워크로, 인터넷이 대표적인 WAN의 예시다.

2) 연결되는 주체에 따른 분류

• PAN (Personal Area Network): 개인 단위로 연결되는 네트워크로, 스마트폰, 태블릿, 노트북 등 개인 기기 간의 연결을 의미한다.
• BAN (Body Area Network): 신체 내 또는 신체 근처의 기기들 간의 네트워크로, 웨어러블 기기나 건강 관리 기기 등이 포함된다.

출처: 데이터 통신과 네트워킹

데이터통신과 네트워킹 | Behrouz A. Forouzan - 교보문고