01 통신과 컴퓨터 네트워크
✨ 통신 이해하기
1. 통신의 정의
- 통신의 사전적 의미는 의사, 감정, 사고를 한쪽에서 다른 쪽으로 전달하는 것.
- 이 책에서 통신의 정의 : 한 쪽의 데이터를 다른 쪽으로 전달하는 것
- 대화는 가까운 거리에 있는 사람들의 통신 수단.
- 원격지에 있는 사람에게 정보를 전달하기 위해 만들어진 통신이 우편 시스템.
- 봉화는 연기를 피워 원격지의 정보를 빠른 속도로 전달 할 수 있는 통신 시스템
- 최초로 전기를 이용한 통신 시스템은 모스부호
- 모스부호 통신 시스템에서는 연결된 전선을 통하여 긴 음과 짧은 음을 전송하여 정보를 전달.
- 전선에 모스부호 대신 사람의 목소리를 전달할 수 있게 되었는데 이것이 전화
- telephone의 tele 먼 거리 + phone 음성
2. 유선통신과 무선통신
- 최초의 무선통신 시스템은 무전기.
- 사람들에게 가장 친숙한 통신기기는 방송시스템.
- 방송 통신시스템은 발신자가 신호를 보내면 불특정 다수가 신호를 받는 통신 시스템.
- 가장 먼저 보급된 방송 시스템은 라디오radio
- 라디오 이후 동영상을 전송할 수 있는 흑백 TV 개발.
- 무선신호를 먼 거리에 보내기 위해서는 커다란 안테나가 필요
- 인터넷의 발달로 시간적인 제약을 극복하였는데 이것이 바로 주문형 비디오
- Over-The-Top(OTT) 서비스는 인터넷을 통해 방송 콘텐트 뿐 아니라, 영화, 오락, 교육과 같은 다양한 콘텐트를 제공하는 서비스를 지칭
✨ 데이터통신과 프로토콜
1. 데이터 통신이란 무엇인가?
- 컴퓨터를 전선으로 연결하고, 이 선에 데이터를 보냄으로써 최초의 데이터 통신이 탄생.
- 여러대의 컴퓨터끼리 데이터를 주고 받는 통신 시스템이 컴퓨터 네트워크
- 네트워크(network)는 그물을 뜻하는 ‘net + 작업을 뜻하는 ‘work’
2. 통신규약 - 프로토콜
- 두 사람 사이를 종이컵과 선으로 연결했다고 해서 통신이 이루어지지 않음.
- 한쪽이 말을 할 때에는 다른 한쪽이 컵을 귀에 대고 있어야만 통신이 됨.
- 통신을 위한 약속을 프로토콜(protocol)이라 함. 번역하면 통신규약.
- 네트워크가 구성되려면 물리적인 연결(통신연결)이 있어야 하며, 통신을 위한 약속(프로토콜)을 지켜서 데이터를 주고받아야 함.
- 네트워크의 구성요소: 통신연결과 프로토콜(통신규약)
- 컴퓨터와 컴퓨터를 선으로 연결한 후 파일을 전송하는 프로토콜 ➔ 파일 전송 프로토콜 FTP(File Transfer Protocol)
- 페이지를 방문할 때 사용하는 프로토콜이 HTTP(Hyper Text Transmission Protocol)
- 인터넷을 이용할 때 사용하는 프로토콜 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol)도 P로 끝남.
3. 근거리 네트워크 LAN
- 가까운 거리에 연결된 네트워크를 ‘Local Area Network’ 즉, ‘LAN’이라 부름 - 가정 내 Wi-Fi 네트워크
- 국가 전체를 연결하거나 국가 간에 연결되는 네트워크는 ‘Wide Area Network’, 즉 ‘WAN’이라 부름. - 인터넷
- 가까운 거리에 있는 기기들끼리 연결하는 것이 개인 네트워크 혹은 PAN(Personal Area Network) - 블루투스 이어폰
- 수 센티미터 거리에서 통신하는 네트워크가 초근거리 네트워크 혹은 NFC(Near Field Communication) - 지하철 교통카드
✨ 인터넷과 컴퓨팅 환경
1. 인터넷의 탄생
- 인터넷의 정의: 네트워크를 하나로 묶는 기술
- 컴퓨터 간 데이터 전송을 편리하게 해주는 LAN이 급속히 보급
- 다양한 회사에서 개발한 LAN들을 판매되다 보니 모양과 규격이 제각각.
- LAN의 구조를 영어로 토폴로지topology(형태)라 부르는데, 모양에 따라 별 형태star topology , 링 형태ring topology , 버스 형태bus topology가 있음
- 미국 국방성에서는 서로 호환되지 않는 LAN을 묶어 하나의 네트워크로 만들기 위한 연구 진행.
- 이 프로젝트가 ‘Advanced Research Project Agency(ARPA): 고등연구계획국’
- ARPA 프로젝트의 결과로 만들어진 네트워크가 1969년 만들어진 알파넷ARPAnet
- 서로 호환이 안 되는 LAN들은 중계기를 두어 하나로 연결 할 수 있었음 ➔ 프로토콜 필요.
- 새로 만들어진 프로토콜은 서로 다른 종류의 LAN을 넘어 다니면서 목적지까지 데이터를 전송
- 그래서 inter + networking 프로토콜, 다시 말해 Internetworking Protocol인 IP가 만들어짐
2. TCP/IP의 역할
- TCP는 택배 접수처, IP는 배송트럭 : IP는 여러 LAN을 통과하여 배송지까지 데이터를 배달하는 일만으로도 빠듯, TCP는 이러한 IP를 도와 데이터를 접수하고, 빠진 데이터는 없나 확인.
- TCP는 번호표를 붙인 후 IP에게 전달 -> IP는 여러 개의 LAN을 지나서 목적지까지 데이터 전달 -> 수신쪽(받는 쪽) TCP에게 전달 -> 수신측 TCP는 데이터가 순서대로 도착했는지 확인 -> 만약 문제 가 있다면 송신측(보낸 쪽) TCP에게 연락하여 다시 보내 달라고 함
3. 클라리언트/서버 구조
- 당시에 주로 이용하던 서비스들은 주로 문자(텍스트) 위주.
- 문자 기반 인터페이스 이후에는 마우스와 그래픽 사용자 인터페이스Graphical User Interface; GUI가 개발 됨.
- 모자이크는 한 화면에 문자와 그림을 한꺼번에 표현할 수 있는 프로그램.
- 문자뿐 아니라 그림이나 사진을 같이 사용할 수 있게 됨으로서 자료의 표현이 확대.
- 문장 중간에 있는 단어를 클릭하면 그 단어와 연관된 페이지로 이동하게 되는 구조: 하이퍼텍스트hyper text라 부름. 모자이크는 현재 사용 중인 웹 브라우저Web Browser의 시초.
- 모든 웹 시스템은 클라이언트/서버(client/server) 구조를 사용.
- 클라이언트/서버 구조란 클라이언트가 서비스를 요청request하면, 서버가 응답reply하는 구조.
- 웹페이지를 보고 싶을 때 사용하는 프로토콜이 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) ➔ 웹페이지를 방문 한다는 것은 HTTP를 사용하여 HTML(홈페이지)을 얻는 것.
4. Peer-to-Peer(P2P)
- 웹 사이트의 주소를 종류별, 나라별, 취향별로 모아서 보여주는 사이트 생김 ➔ 야후Yahoo ➔ 수동이었기 때문에 한계가 있었음.
- 웹봇이 가져온 데이터를 분류하여 검색 서비스를 제공하는 사이트 생김 ➔ 구글google
- 클라이언트/서버 구조의 가장 큰 단점은 ‘서버 과부하’ ➔ 해결책 P2P
- MP3 파일을 얻고자 하는 사용자는 서버를 통해 MP3를 누가 가지고 있는지 위치정보만 얻음.
- 실제로 파일을 다운받을 때는 서버를 거치지 않고 보유자(peer)로부터 직접 받음.
- 이 시스템에서 서버는 중재만 하고, 파일을 가진 사용자(peer)로부터 직접 다운: ‘Peer-to-Peer 시스템’, 약자로 P2P 시스템.
피투피(P2P)란 Peer to Peer(피어 투 피어)의 약자로서, 인터넷에 연결된 다수의 개별 사용자들이 중개 기관을 거치지 않고 직접 데이터를 주고받는 것을 말한다. 영어로 Peer란 '동료'라는 뜻인데, 그 뜻에는 네트워크에 연결된 모든 컴퓨터들이 서로 대등한 동료의 입장에서 데이터나 주변장치 등을 공유할 수 있다는 의미를 담고 있다.
5. 클라우드 컴퓨팅
- 현대에 들어서 초고속 통신망의 발달과 5G와 같은 무선 통신망의 발달로 대용량의 데이터를 유선이나 무선으로 손쉽게 전송할 수 있는 세상이 되었음.
- 클라우드 컴퓨팅은 언제 어디서나 컴퓨팅 파워나 소프트웨어에 접근할 수 있는 유연한 컴퓨터 환경
- 윈도우의 설치: 과거에는 돈을 주고 윈도우를 사면 설치용 CD와 설치 설명서를 주었음.
- • 현재 윈도우 10의 경우, 정품 라이센스 키를 돈 주고 산 후, 윈도우 10을 다운 받기만 하면 인터넷으로 바로 설치 가능
클라우드의 의미는 컴퓨터 통신망이 복잡한 네트워크 및 서버 구성 등을 알 필요 없이 구름과 같이 내부가 보이지 않고, 일반 사용자는 이 복잡한 내부를 굳이 알 필요도 없이 어디에서나 구름 속의 컴퓨터 자원으로 자기가 원하는 작업을 할 수 있다는 것이다. 이른바 동일한 체험을, 인터넷이 연결된 어디에서나 보장해주는 것이다.
6. 사물인터넷
- 자동차, 냉장고, 세탁기와 같은 사물들도 인터넷에 연결되어 새로운 서비스를 창출하는 세상.
- 사물thing 들이 연결된 세상 사물 인터넷 Internet of Thing; IoT
- 버스(사물)를 인터넷에 연결하여, 또는 지하철(사물)을 인터넷에 연결
✨ 퀴즈
통신을 위한 약속을 ( ) 이라 부른다.
블루투스와 같이 몇 미터 이내의 주변장치를 연결하는 네트워크를 ( )이라 부른다.
수 센티미터 거의에서 통신하는 초근거리 네트워크를 ( ) 이라 부른다
인터넷에서 여러 개의 LAN을 거쳐 목적지까지 데이터를 운반하는 목적으로 만들어진 프로토콜은 ( ) 이다.
인터넷에서 보내진 데이터가 원래의 상태로 도착하는지를 감시하는 프로토콜은 ( )이다.
파일 전송을 위해 사용되는 프로토콜은 ( )이다
웹 페이지 전송을 위해 사용되는 프로토콜은 ( )이다
클라이언트/서버 환경에서 서버 과부하를 해결하기 위해 만들어진 시스템은 ( )이다
언제 어디서나 컴퓨팅 파워나 소프트웨어에 접근할 수 있는 유연한 컴퓨터 환경은 ( )이다
프로토콜(protocol)
PAN
NFC
IP
TCP
FTP
HTTP
P2P
클라우드 컴퓨팅