네트워크 개요 (Overview of Networking)
2025-10-27
요약
- 네트워크(Network)는 여러 장치들이 데이터를 교환하기 위해 연결된 정보 전달 시스템이다.
- 네트워크는 물리적 구조(케이블, 전파, 장비)와 논리적 구조(IP, 라우팅, 프로토콜)의 결합으로 구성된다.
- 목적은 단순히 연결이 아니라 데이터의 신뢰성·속도·보안성 확보이다.
- 네트워크 구조를 이해하면 통신 경로, 지연(Latency), 장애 원인을 계층별로 분석할 수 있다.
핵심 요약
- 네트워크 = 물리적 + 논리적 연결 구조
- 모든 통신은 “주소(IP)”와 “규칙(프로토콜)”을 기반으로 한다
- 데이터 흐름은 계층화되어 있으며, 송신·수신 과정에서 캡슐화된다
- 실제 네트워크는 LAN → 라우터 → ISP → 인터넷 → 서버로 이어진다
1. 네트워크의 정의와 구조
네트워크는 데이터를 교환하기 위한 통신 경로(Communication Path) 로,
기본적으로 다음과 같은 구성요소로 이루어진다.
| 구성 요소 | 설명 | 예시 |
|---|---|---|
| 호스트(Host) | 데이터를 송·수신하는 단말 | PC, 스마트폰, 서버 |
| 매체(Medium) | 데이터를 전달하는 물리적 통로 | 케이블, 광섬유, 무선 |
| 프로토콜(Protocol) | 통신 규칙과 절차 | TCP/IP, HTTP, DNS |
| 장비(Device) | 데이터 전달과 분배 담당 | 스위치, 라우터, 공유기 |
2. 물리적 vs 논리적 네트워크
- 물리적(Physical): 실제 케이블·장비로 연결된 구조
- 논리적(Logical): IP, 서브넷, VLAN, 라우팅 등 소프트웨어적 구성
flowchart LR
A["노트북 (192.168.0.10)"] --> B["ipTIME 공유기 (게이트웨이)"]
B --> C["ISP 라우터 (공인망)"]
C --> D["인터넷 (Public Network)"]
D --> E["웹 서버 (203.0.113.20)"]
style A fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7,stroke-width:1px
style B fill:#fef9c3,stroke:#facc15,stroke-width:1px
style D fill:#dcfce7,stroke:#16a34a,stroke-width:1px
해석: 사용자의 PC → 공유기 → 통신사 라우터 → 인터넷 → 목적지 서버 이 흐름이 바로 네트워크의 기본 동작 경로이다.
3. 데이터 흐름 단계 (End-to-End Flow)
sequenceDiagram
participant U as 사용자 단말 (Client)
participant R as 라우터/게이트웨이
participant I as 인터넷 (ISP)
participant S as 서버 (Server)
U->>R: 데이터 전송 요청 (TCP/IP 패킷)
R->>I: 패킷 라우팅
I->>S: 최적 경로로 패킷 전달
S-->>I: 응답 데이터 (ACK)
I-->>R: 역경로로 전송
R-->>U: 수신 완료 (Response)
Note over U,S: 왕복(RTT) = Ping 지연의 핵심
요약:
- 송신 측이 데이터를 캡슐화하여 전송
- 중간 라우터들이 목적지 IP 기준으로 경로 선택
- 수신 측이 역캡슐화 후 응답 반환
4. 네트워크의 주요 형태
| 유형 | 설명 | 예시 |
|---|---|---|
| LAN (Local Area Network) | 근거리 네트워크, 사무실·가정 내 구성 | Wi-Fi, 유선 LAN |
| WAN (Wide Area Network) | 광역망, ISP 백본망 | KT, SK Broadband |
| WLAN (Wireless LAN) | 무선 기반 LAN | Wi-Fi 6, 802.11ax |
| VPN (Virtual Private Network) | 가상 사설망, 보안 터널링 통신 | 기업 원격 접속 |
flowchart TB
subgraph LAN["LAN 내부망"]
A["PC"] --- B["공유기"]
end
subgraph ISP["ISP 네트워크"]
B --- C["통신사 백본 라우터"]
end
subgraph INTERNET["인터넷"]
C --- D["웹 서버 (Cloud)"]
end
style LAN fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7
style ISP fill:#fef9c3,stroke:#facc15
style INTERNET fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
5. 가정용 네트워크 동작 예시 (ipTIME)
- PC는 DHCP를 통해 IP(예: 192.168.0.10)를 자동 할당받는다.
- ipTIME 공유기는 NAT를 통해 내부 사설 IP를 공인 IP로 변환한다.
- ISP(통신사)는 외부망으로 라우팅한다.
- 목적지 서버와 TCP 세션이 수립되고 데이터가 오간다.
flowchart LR
subgraph Home["가정 네트워크"]
PC["PC(192.168.0.10)"] --> NAT["ipTIME 공유기
NAT 변환"] end subgraph ISP["통신사 망"] NAT --> ISP_R["ISP 라우터
(공인 IP 121.x.x.x)"] end subgraph Cloud["인터넷 서버"] ISP_R --> WEB["웹 서버 (203.0.113.20)"] end style Home fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style ISP fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style Cloud fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
NAT 변환"] end subgraph ISP["통신사 망"] NAT --> ISP_R["ISP 라우터
(공인 IP 121.x.x.x)"] end subgraph Cloud["인터넷 서버"] ISP_R --> WEB["웹 서버 (203.0.113.20)"] end style Home fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style ISP fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style Cloud fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
6. 네트워크의 핵심 목표
| 목표 | 설명 |
|---|---|
| 신뢰성 (Reliability) | 데이터 손실 없이 전달 |
| 효율성 (Efficiency) | 최소한의 경로로 빠른 전송 |
| 보안성 (Security) | 암호화·인증·방화벽 |
| 확장성 (Scalability) | 노드 확장 및 경로 추가 용이 |
7. 전체 개념 요약 — "연결에서 통신까지"
flowchart LR
A["장치 연결
(Physical Layer)"] --> B["주소 지정
(IP / MAC)"] B --> C["경로 결정
(Routing)"] C --> D["전송 제어
(TCP / UDP)"] D --> E["데이터 교환
(HTTP / WebSocket)"] E --> F["응용 서비스
(Web / API / Cloud)"] style A fill:#fef3c7,stroke:#eab308 style B fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style C fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style D fill:#ede9fe,stroke:#7c3aed style E fill:#fee2e2,stroke:#ef4444 style F fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea
(Physical Layer)"] --> B["주소 지정
(IP / MAC)"] B --> C["경로 결정
(Routing)"] C --> D["전송 제어
(TCP / UDP)"] D --> E["데이터 교환
(HTTP / WebSocket)"] E --> F["응용 서비스
(Web / API / Cloud)"] style A fill:#fef3c7,stroke:#eab308 style B fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style C fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style D fill:#ede9fe,stroke:#7c3aed style E fill:#fee2e2,stroke:#ef4444 style F fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea