인프라 기초지식 9. 네트워크 기본 용어 요점 정리

네트워크는 좀 어렵다 는 소리를 자주 듣는다. 

네트워크가 어렵게 느껴지는 주요 이유는 일반적으로 네트워크 장비를 블랙박스처럼 다루어, 특별히 내용에 신경 쓰지 않는 일이 많기 때문으라 생각한다. 

그래서 이것만은 알아두면 좋겠다고 생각하는 네트워크 기본영어를 몇가지 정리해보고자 한다.

TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol ) 

오늘날 인터넷에서 일반적으로 이용되는 프로토콜이다. 전세계에서 TCP/IP 가 표준으로 사용되고 있기에, 우리는 인터넷에 연결된 전 세계의 컴퓨터와 쉽게 통신할 수 있다.

OSI참조 모델

OSI 참조 모델이란 국제표준화기구에 의해 책정된 컴퓨터가 가져야 할 통신 기능을 계층 구조로 나눈 모델을 말한다.

OSI참조 모델에서는 통신 기능( 통신 프로토콜 ) 을 7개의 에리어오 나눠 정의하고 있다. L2, L3 스위치 등에서 L2, L3란 OSI참조 모델의 레이어를 가르킨다.

TCP와 UDP

TCP는 연결 지향형 프로토콜이고 고품질 통신을 실현한다. TCP에서는 데이터 송신이 이루어지면, 송신한 패킷의 순서와 수신한 쪽에서 받을 때 순서가 다르면 순서를 바꾸고, 또는 일부 패킷이 유실되면 재전송하는 등의 기능이 있다. 이런 기능 덕분에 TCP에서는 보내느 쪽과 받는 쪽에서 확실한 통신이 보증된다.

그 대신 TCP통신은 오버헤드가 크고 UDP와 비교하면 느리다. TCP는 웹이나 메일 등 확실하게 통신이 이뤄져야 하는 신뢰성이 필요한 애플리케이션에서 사용한다.

반면에 UDP( User Datagram Protocol ) 는 비연결형 프로토콜이고 저품질이지만 속도가 빠르다. UDP에서는 연결을 지속하지 않고 일방적으로 데이터를 전송한다. 일방적으로 전송하므로 상대방이 그 정보를 수신한다는 보증이 없으며, 또한 수신한 쪽에서 정보를 받았다고 응답하는 기능이 프로토콜에 없다. UDP는 음성 전화나 동영상 등 정보가 일부 유실돼도 문제없이 애플리케이션에서 이용된다.

3웨이 핸드쉐이크 : SYN과 ACK

TCP 연결에서는 3웨이 핸드쉐이크를 거쳐서 TCP 연결을 확립한다.

3웨이 핸드 쉐이크는 송신측과 수신측에서 아래 그림처럼 SYN과 ACK를 서로 주고 받으며 성립하게 된다.

UDP는 비 연결형 프로토콜이므로 3웨이 핸드쉐이크를 하지 않는다.

스위칭과 라우팅

LAN안에서 L2 스위치( 가정용 L2스위치는 스위칭 허브라고 부른다 ) 를 통한 통신을 스위칭이라고 한다. 반면, 라우터 혹은 L3 스위치를 통해 LAN과 LAN 사이를 걸쳐 통신하는 것을 라우팅 이라고 한다.

IPv4와 IPv6

일반적으로 보급된 IPv4주소는 '172.16.5.21' 처럼 표기되며 8bit x 4 = 32bit 로 구성된다. 32bi라는 크기는 전 세계적인 규모로 이용되는 현대 인터넷 환경에서는 충분하지 않다. 이미 일본에서는 IP 주소 발행 기관인 JPNIC의 IP주소가 고갈되어 신규 IP주소 할당을 중지한 상태이다.

IPv6의 IP주소는 '1951:ac64:aaaa:bbbb:cccc::1' 처럼 표기되며 16 x 8 = 128bit 로 구성된다. 

IPv6에서는 0을 생략할 수 있으므로 ' 0:0:0:1'은 '::1'로 표기할 수도 있다.

IPv4의 IP주소가 고갈되어 신규 할당이 중단되면서 드디어 IPv4이 보급되나 생각했지만 현지섬에서 두드러지게 IPv6으로 이행하는 움직임은 보이지 않는다.

그 이유는 몇가지로 생각해 볼 수 있다. 지금까지 IPv4에서 유효하게 활용되지 않던 이른바 사장된 IP주소가 유효하게 활용되기 시작했고 사업자들도 IPv6운영 노하우가 부족해서 IPv6으로의 이행을 주저한다. 그리고 IPv6으로 ㅣㅇ행할 적극적인 동기도 없다는 점도 들 수 있다. 지금은 전 세계가 IPv4중심으로 돌아가고 있지만 갑자기 IPv6화 하는 움직임이 있을지도 모르는 일이니, 인프라 엔지니어는 앞으로 IPv6의 동향을 주의 깊게 지켜볼 필요가 있다.

네트워크 인터페이스를 묶는다

주요 운영체제에서는 네트워크 인터페이스를 묶어서 사용할 수 있다. 네트워크 인터페이스를 묶는다는 것은 여러 개의 네트워크 인터페이스에 같은 IP 주소나 MAC주소를 부여해서 Active - Active 혹은 Active - Standby 구성으로 통신하도록 설정하는 구조를 말한다.

네트워크 인터페이스를 묶으면 내장애성이 올라가고 사용할 수 있는 대역이 늘어나는 효과를 얻을 수 있다.

예를 들어 네트워크 인터페이스 두 개를 묶었을 때는 한 쪽이 고장나도 다른 한 쪽 네트워크 인터페이스에서 기능을 계속할 수 있다. 또한 1Gbps인 네트워크 인터페이스를 묶엇다면 2Gbps의 대역을 사용할 수 있게 된다.

네트워크 인터페이스를 묶는 기능은 업체나 운영체제에 따라 용어가 다르다. 여기서 자주 사용되는 용어를 소개한다.

본딩(Bonding) : 리눅스에서는 본딩이라는 용어를 사용한다.

티밍(Teaming): 복수의 NIC업체에서는 티밍 이라는 용어를 사용한다.

링크 어그리게이션 ( Link Aggregation ) : 네트워크 기능에서는 링크 어그리게이션 이라는 용어를 사요한다.

이더채널 ( Ether Channel ) : 시스코 시스템즈에서는 이더채널 이라는 용어를 사용한다.

포트 트래킹 ( Port Tranking ) : 얼라이드 텔레시스에서는 포트 트래킹이라는 용어를 사용한다.