네트워크(Network)는 net + work의 합성어로, 여러 장치가 데이터를 주고받을 수 있도록 연결된 시스템을 의미합니다. 이러한 연결은 유선 또는 무선으로 이루어지며, 통신 목적에 따라 다양한 형태와 기술이 사용됩니다. 이번 포스트에서는 네트워크 주요 용어들 중 Internet과 Ethernet, Topology(토폴로지), IEEE 802 표준, 프로토콜의 구성 요소와 기능을 중심으로 정리하려고 합니다.



Internet과 Ethernet

  • Internet 전 세계 수많은 LAN, MAN, WAN이 연결된 망과 망의 집합입니다. 인터넷은 네트워크 간 데이터를 전송할 수 있게 해주는 거대한 통신망입니다.
  • Ethernet (이더넷) IEEE 802.3 표준으로 정의된 유선 LAN 기술입니다. CSMA/CD 방식을 사용하며, 주로 LAN 환경에서 컴퓨터 간 통신을 위해 사용됩니다. 다양한 케이블 규격(예: UTP, STP)을 포함합니다.


네트워크 Topology (토폴로지)

네트워크 토폴로지는 장치들이 어떻게 연결되는지를 설명하는 설계 방식입니다.

  • 망형 (Mesh) : 모든 장치가 서로 직접 연결됨. 신뢰성과 안정성이 높으나, 비용과 구성 복잡도 증가.
  • 성형 (Star) : 모든 장치가 중앙 장비(허브, 스위치 등)와 연결됨. 구성과 관리가 용이.
  • 트리형 (Tree) : 계층적 구조로 대규모 네트워크 구성에 적합하나, 상위 노드 장애 시 하위 노드에 영향.
  • 버스형 (Bus) : 하나의 케이블에 모든 장치를 연결. 단순하지만, 중심 회선에 문제가 생기면 전체 네트워크에 영향.
  • 링형 (Ring) : 장치들이 원형으로 연결. 하나의 노드가 장애를 일으키면 전체 통신에 영향.
  • 하이브리드형 (Hybrid) : 여러 토폴로지의 장점을 결합한 구조.


IEEE 802 표준

IEEE 802는 LAN 및 MAN 네트워크 기술의 표준을 정의하는 규격 집합입니다.

표준 번호 설명
802.1 VLAN, 스패닝 트리 프로토콜(STP), QoS 등 네트워크 관리 기능
802.3 유선 LAN에서 사용되는 이더넷 기술 (10 Mbps ~ 100 Gbps)
802.11 Wi-Fi 등 무선 LAN 기술 (802.11a/b/g/n/ac/ax 등)
802.15 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 (PAN)
802.16 WiMAX와 같은 무선 광역 네트워크 (MAN)
802.22 무선 RAN, 화이트 스페이스 활용한 광역 통신


프로토콜

서로 다른 장치 간에 데이터 통신을 가능하게 하는 스펙 또는 명세서입니다. 통신 방식, 데이터 구조, 오류 처리 방식 등을 명확히 정의하여, 상호 이해 가능한 데이터 교환을 가능하게 합니다. 이러한 프로토콜은 추상적 기능에 맞게 여러 계층으로 분리되어 집니다. 통신 계층은 다음 포스터에서 정리하려고 합니다.

프로토콜의 구성 요소

  1. 구문 (Syntax)

    데이터의 형식과 구조 (예: 바이트 수, 헤더 구조 등)

  2. 의미 (Semantics)

    각 데이터 필드가 어떤 의미를 가지는지에 대한 정의

  3. 타이밍 (Timing)

    데이터 전송의 시점과 순서, 속도 조율 등 시간적 조정

프로토콜의 주요 기능

  • 주소 지정 (Addressing) 목적지 식별을 위한 주소 사용 (IP, MAC 등)
  • 멀티플렉싱 (Multiplexing) 여러 데이터 스트림을 하나의 채널로 통합 전송
  • 오류 제어 (Error Control) 패리티 비트, 체크섬 등을 이용한 오류 검출 및 복구
  • 연결 제어 (Connection Control) 연결 설정, 유지, 해제 관리 (ex: TCP의 3-way handshake)
  • 흐름 제어 (Flow Control) 송수신 간 속도 차이를 고려한 전송량 조절 (예: Stop-and-Wait, Sliding Window)
  • 혼잡 제어 (Congestion Control) 네트워크 과부하를 방지하기 위한 트래픽 조절 (ex: TCP의 Slow Start)
  • 라우팅 (Routing) 최적 경로 탐색 및 패킷 전달
  • 세션 관리 (Session Management) 데이터 전송을 위한 논리적 세션의 설정 및 해제
  • 보안 및 인증 (Authentication & Security) 암호화, 인증을 통해 데이터 무결성과 프라이버시 보호


VLAN (Virtual LAN)

VLAN은 물리적으로 같은 네트워크에 연결되어 있는 장비들을 논리적으로 분리할 수 있는 기술입니다.

서로 다른 VLAN에 속한 장비들은 마치 서로 다른 스위치에 있는 것처럼 분리된 네트워크로 작동합니다.

  • 예: 마케팅팀과 개발팀을 같은 스위치에 물리적으로 연결하더라도, VLAN을 다르게 설정하면 서로의 트래픽에 접근할 수 없습니다.
  • 목적: 보안 강화, 네트워크 관리 효율화, 브로드캐스트 도메인 축소

VLAN은 IEEE 802.1Q 표준에 의해 구현되며, 태그(tag)를 통해 트래픽을 식별합니다.


마무리

이번 포스트에서는 네트워크의 기초 개념들 중 자주 등장하는 인터넷과 이더넷, 토폴로지 구조, IEEE 802 표준, 그리고 프로토콜의 구성 요소 및 기능을 정리했습니다. 다음 글에서는 OSI 7계층, TCP/IP 모델 등 계층 구조를 중심으로 보다 심화된 개념을 다룰 예정입니다.