[네트워크] 네트워크 기초 _ IP주소
사전 요약
전산망, 통신망등으로 표현하기도 하며, 단말 장비들(컴퓨터, 서버, 기타 장비)가 멀리 떨어져 있어도 서로 데이터를 교환할 수 있도록 해주는 시스템.
네트워크에서 단말(과 장비)들을 구분하기 위한 번호.
(간략) 255.255.255.255, 총 0~255(\(2^8\)개)로 구성된 자릿수 4부분으로 구성된 IP주소 체계. 약 42억개에 해당한다.
(간략) 네트워크에서 정보가 흘러갈 방향을 정해주는 장비.
프로토콜 (통신 프로토콜)
(간략) 통신을 위한 일종의 약속이나 체계, 방식을 의미.
더 많은 네트워크 장비와 이론이 필요한 이유.
1. 단순한 구조의 네트워크에서 사용할 수 있는 IP주소가 부족하다.
2. 적용한 기술(이론)에 따라서 정보의 속도와 손실률이 판이하다.
네트워크와 IP 주소의 개념
네트워크
Network라는 영어 대명사를 그대로 네트워크라고 부르고 있으며, 전산망, 통신망등으로 표현하기도 합니다.
우리는 단말 장비들(컴퓨터, 서버, 기타 장비)가 멀리 떨어져 있어도 서로 데이터를 교환할 수 있도록 네트워크를 이용합니다. 인터넷 사이트와 온라인 게임, 인터넷 통화 모두 우리가 이 네트워크에 접속하여 서비스 제공자(회사)로부터 서비스를 받을 수 있기 때문입니다.
우리는 내 컴퓨터에 없는 정보(파일, 데이터 등)를 얻기 위해 통신망에 접속하여 다른 컴퓨터(단말)에 정보를 요청할 수 있습니다. 예를 들자면, 인터넷 쇼핑이나 인터넷 게임 같은 것도 우리 컴퓨터에 직접 설치하지는 않지만 서비스를 제공하는 사이트로부터 서비스에 대한 정보를 받아 내 컴퓨터에서 서비스를 제공받을 수 있는 것입니다.
네트워크는 이렇게 단말 장비들을 연결해주며, 그 결과로 우리는 멀리 떨어져있는 단말과도 직접적으로 물리적인 연결이 없어도 데이터를 교환할 수 있습니다.
IP주소
컴퓨터는 우리가 사용하는 대표적인 단말 장비입니다. 컴퓨터를 어느정도 다뤄보신 분이라면 다들 IP주소가 자세히 무엇인지는 몰라도 단어는 들어보셨을겁니다. IP주소는 네트워크에 연결된 단말들을 구분하는 역할을 합니다.
카카오 사이트 정보는 카카오 사이트에 접속한 사람에게만 제공됩니다. 만약, 통신망에 접속한 모든 단말로 카카오 사이트 정보를 보내는거라면 그 통신량이 어마어마할것입니다. 그래서 카카오 사이트 정보는 사이트 정보를 제공하는 단말과 사이트 정보를 요청한 단말 사이에서만 이루어집니다. 이렇게 특정 단말끼리 통신하려면 전체 통신망에서 서로의 단말을 구분해야하는데, IP주소가 단말을 구분하는 역할을 해줍니다.
이런 네트워크 시스템은 현실의 배송 시스템과 비슷합니다.
주소로 소포를 전달하는 것은 IP주소로 정보를 전달하는 것과 비슷합니다. 직접 소포를 전달할 수 있는 경우에는 우리가 직접 전달하듯이 우리와 직접적으로 연결되어 있으면 인터넷 통신사의 도움없이 정보를 교환할 수 있습니다. 하지만, 정보를 교환하려면 배송할 때처럼 포장을 해야하는데 배송하는 것과는 다르게 , 네트워크에 대한 지식이 없으면 정보를 배송할 수 있게끔 포장하는 것이 어렵습니다.
또한, 정보는 배송처럼 택배기사가 일일이 붙기에는 비용이 많이 듭니다. 그 양이 너무 방대하고 빈번하기 때문에 사람을 써서 일일이 배송하기에는 너무 불편합니다. 그래서 정보는 배송과 달리 흐름으로 전송됩니다. 사용자는 전송하기 위해 포장된 정보를 네트워크에 연결되는 전선을 따라 흘립니다. 그러면 마치 배송의 지역 허브같은 네트워크 장비가 받아서 네트워크에서 정보가 흘러갈 방향을 정해줍니다. 이 역할을 하는 장비를 라우터라고 부릅니다.
우리가 네트워크를 이용할 때, KT나 SKT 같은 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider)의 라우터를 통해서 내 컴퓨터에서 포장한 정보를 외부로 보내게 됩니다.
왜 네트워크는 복잡해야 하는가?
벌써 IP주소와 라우터 2가지를 알았음에도 위 그림처럼 네트워크는 간단하지 않습니다. ISP에는 수많은 라우터가 존재하며 라우터에 라우터를 거쳐서 우리가 포장한 정보는 목적지에 도착하게 됩니다(라우터가 하나면 하나의 장비가 처리해야하는 정보가 너무 많아집니다. 배송에서 지역 허브가 딱 하나이면 안되는 것과 비슷합니다). 그리고 우리가 사용하는 네트워크는 PC와 라우터 두 가지로만 이루어져있지 않습니다. 아래와 같은 이유로 추가적인 여러 장비와 이론들을 더 사용합니다.
1. 단순한 구조의 네트워크에서 사용할 수 있는 IP주소가 부족합니다.
우리가 사용하는 IP주소(IPv4 체계)는 255.255.255.255 이렇게 0~255(\(2^8\)개)로 구성된 자릿수 4개로 구성되는데, 이는 총 \(2^{8 \times 4}\)개로, 약 42억만개에 해당합니다. 현재 지구 인구는 구글 검색엔진 제공 기준으로 77억명(2022. 05. 14)이고 모든 인구가 PC를 하나씩 사용하지 않으므로 훨씬 더 많은 PC가 네트워크에 접속할 수 있으려면 더 복잡한 서비스가 필요합니다. 이에 대한 대안으로 IPv6와 같은 더 넓은 수를 포함할 수 있는 체계가 있지만 이 사용량을 최소화하고 더 효율적으로 사용하기 위한 프로토콜들이 사용되고 있습니다.
2. 방법에 따라서 속도와 손실률이 판이합니다.
앞에서 예로 들었던 배송처럼 어디에 배송을 맡기느냐 누가 배송하느냐에 따라서 배송의 속도와 배송 품질은 천차만별이기도 합니다. 마찬가지로 네트워크에서도 포장부터 사용하는 장비, 방식에 따라서 우리가 보내고 받는 속도와 정보의 손실률이 판이하고, 배송할 때 파손이 쉬운 물건은 더 주의하듯이 정보의 형태와 목적에 따라 추구하는 전송 프로토콜이 다르기 때문에 더 좋은 이론을 필요로 합니다.
이렇게 네트워크와 단말, 라우터에 대해서 다뤄보았습니다. 다음부터는 하나씩 더 상세하게 네트워크의 구성 요소들에 대해서 다뤄보겠습니다.