🌐 네트워크 기초 완전 정리¶

📚 목차¶

컴퓨터 네트워크란?
네트워크 참조모델
OSI 7계층 모델
TCP/IP 모델
이더넷과 네트워크 장비
라우팅과 IP 주소
포트와 NAT
인터넷 서비스들
현업에서 주로 사용하는 기술

🖥️ 컴퓨터 네트워크란?¶

컴퓨터 네트워크는 여러 대의 컴퓨터가 서로 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 시스템입니다.

🏠 일상 속 네트워크 예시¶

집 안의 Wi-Fi: 스마트폰, 노트북, TV가 공유기를 통해 연결
학교 컴퓨터실: 모든 컴퓨터가 하나의 네트워크로 연결
인터넷: 전 세계 모든 컴퓨터가 연결된 거대한 네트워크

네트워크의 장점¶

📂 파일 공유: 사진, 문서를 다른 컴퓨터와 공유
🖨️ 자원 공유: 프린터 하나로 여러 컴퓨터에서 인쇄
💬 통신: 메시지, 이메일, 화상통화
🌐 인터넷 접속: 웹사이트, 동영상 시청

graph TD
    A[스마트폰] --> D[공유기/라우터]
    B[노트북] --> D
    C[데스크톱] --> D
    D --> E[인터넷]
    E --> F[구글]
    E --> G[유튜브]
    E --> H[네이버]

📋 네트워크 참조모델¶

네트워크 참조모델은 네트워크 통신이 어떻게 이루어지는지를 단계별로 나누어 설명하는 틀입니다.

🤔 왜 모델이 필요할까?¶

네트워크 통신은 매우 복잡합니다. 마치 택배를 보내는 과정처럼: 1. 📦 물건을 포장 2. 📝 주소 적기 3. 🚚 배송업체 선택 4. 🛣️ 배송 경로 결정 5. 🏠 목적지 도착

네트워크도 이처럼 단계별로 나누어 관리하면 이해하고 관리하기 쉬워집니다.

🎯 OSI 7계층 모델¶

OSI (Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크 통신을 7개 계층으로 나눈 표준 모델입니다.

graph TD
    subgraph "OSI 7계층"
        A[7계층 - 응용계층<br/>Application Layer<br/>🌐 웹브라우저, 이메일]
        B[6계층 - 표현계층<br/>Presentation Layer<br/>🔐 암호화, 압축]
        C[5계층 - 세션계층<br/>Session Layer<br/>🔗 연결 관리]
        D[4계층 - 전송계층<br/>Transport Layer<br/>📦 TCP/UDP]
        E[3계층 - 네트워크계층<br/>Network Layer<br/>🗺️ IP 주소, 라우팅]
        F[2계층 - 데이터링크계층<br/>Data Link Layer<br/>📍 MAC 주소, 이더넷]
        G[1계층 - 물리계층<br/>Physical Layer<br/>⚡ 전기신호, 케이블]
    end

    A --> B --> C --> D --> E --> F --> G

각 계층의 역할 (집으로 편지 보내기 비유)¶

🌐 7계층 - 응용계층 (Application Layer)¶

역할: 사용자가 직접 사용하는 프로그램
예시: 웹브라우저(크롬), 카카오톡, 이메일
편지 비유: 편지 내용 작성

🔐 6계층 - 표현계층 (Presentation Layer)¶

역할: 데이터 형식 변환, 암호화, 압축
예시: JPEG, MP3, SSL/TLS 암호화
편지 비유: 편지를 암호로 만들기

🔗 5계층 - 세션계층 (Session Layer)¶

역할: 통신 연결 시작과 종료 관리
예시: 로그인/로그아웃, 화상통화 연결
편지 비유: 편지 주고받기 약속 정하기

📦 4계층 - 전송계층 (Transport Layer)¶

역할: 데이터를 안전하고 순서대로 전달
예시: TCP (신뢰성 중요), UDP (속도 중요)
편지 비유: 등기우편 vs 일반우편 선택

🗺️ 3계층 - 네트워크계층 (Network Layer)¶

역할: 목적지까지의 최적 경로 찾기
예시: IP 주소, 라우터
편지 비유: 우편번호로 배송 경로 결정

📍 2계층 - 데이터링크계층 (Data Link Layer)¶

역할: 같은 네트워크 내에서 정확한 전달
예시: 이더넷, Wi-Fi, MAC 주소
편지 비유: 동네 우체부가 집집마다 배달

⚡ 1계층 - 물리계층 (Physical Layer)¶

역할: 실제 전기신호로 데이터 전송
예시: 랜케이블, 광섬유, 전파
편지 비유: 우체통, 우편함, 배달 도구

🚀 TCP/IP 모델¶

TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 4계층 모델입니다. OSI보다 간단하고 실용적입니다.

graph LR
    subgraph "TCP/IP 4계층"
        A[응용계층<br/>Application<br/>🌐 HTTP, FTP, DNS]
        B[전송계층<br/>Transport<br/>📦 TCP, UDP]
        C[인터넷계층<br/>Internet<br/>🗺️ IP]
        D[네트워크 인터페이스계층<br/>Network Interface<br/>⚡ 이더넷, Wi-Fi]
    end

    A --> B --> C --> D

OSI vs TCP/IP 비교¶

graph TD
    subgraph "OSI 7계층"
        O7[응용계층]
        O6[표현계층]
        O5[세션계층]
        O4[전송계층]
        O3[네트워크계층]
        O2[데이터링크계층]
        O1[물리계층]
    end

    subgraph "TCP/IP 4계층"
        T4[응용계층]
        T3[전송계층]
        T2[인터넷계층]
        T1[네트워크 인터페이스계층]
    end

    O7 --> T4
    O6 --> T4
    O5 --> T4
    O4 --> T3
    O3 --> T2
    O2 --> T1
    O1 --> T1

🔌 이더넷과 네트워크 장비¶

🌐 이더넷 (Ethernet)¶

정의: 유선 네트워크 연결 방식의 표준
특징: 랜케이블(UTP)로 연결, 안정적이고 빠름
속도: 10Mbps → 100Mbps → 1Gbps → 10Gbps

네트워크 장비 비교¶

graph TD
    A[컴퓨터1] --> H[허브<br/>Hub]
    B[컴퓨터2] --> H
    C[컴퓨터3] --> H

    D[컴퓨터4] --> S[스위치<br/>Switch]
    E[컴퓨터5] --> S
    F[컴퓨터6] --> S

    S --> R[라우터<br/>Router]
    H --> R
    R --> I[인터넷]

🔄 허브 (Hub) - 구식 장비¶

역할: 여러 컴퓨터를 연결하는 중계기
단점:
모든 컴퓨터가 같은 데이터를 받음 (보안 위험)
충돌 발생 가능 (속도 저하)
현재 상황: 거의 사용하지 않음

🔀 스위치 (Switch) - 현재 표준¶

역할: 똑똑한 허브, 목적지만 골라서 전송
장점:
보안성 좋음 (필요한 컴퓨터만 데이터 받음)
충돌 없음 (속도 향상)
MAC 주소 학습 기능
현업 사용: 모든 회사에서 필수 사용

🗺️ 라우터 (Router) - 길찾기 전문가¶

역할: 서로 다른 네트워크를 연결하고 경로 설정
기능:
IP 주소 기반 경로 결정
인터넷 연결 제공
방화벽 기능
집에서: 공유기 = 라우터 + 스위치 + Wi-Fi

🎯 라우팅과 IP 주소¶

🏠 IP 주소란?¶

IP 주소는 인터넷상의 주소입니다. 집 주소처럼 각 컴퓨터를 구분하는 고유한 번호입니다.

graph TD
    subgraph "IP 주소 체계"
        A[IPv4<br/>192.168.1.100<br/>32비트, 약 43억개]
        B[IPv6<br/>2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334<br/>128비트, 거의 무제한]
    end

    subgraph "IP 주소 분류"
        C[공인 IP<br/>인터넷에서 사용<br/>전 세계 유일]
        D[사설 IP<br/>집/회사 내부 사용<br/>192.168.x.x<br/>10.x.x.x<br/>172.16.x.x]
    end

🚗 라우팅 (Routing)¶

라우팅은 데이터가 목적지까지 가는 최적의 경로를 찾는 과정입니다.

graph TD
    A[내 컴퓨터<br/>192.168.1.100] --> B[집 공유기<br/>192.168.1.1]
    B --> C[ISP 라우터<br/>KT/SKT/LG]
    C --> D[인터넷 백본망]
    D --> E[목적지 ISP]
    E --> F[목적지 서버<br/>구글: 8.8.8.8]

    G[라우팅 테이블] --> B
    G --> C
    G --> E

라우팅 테이블 예시¶

목적지 네트워크	다음 홉(게이트웨이)	인터페이스
192.168.1.0/24	직접 연결	eth0
0.0.0.0/0	192.168.1.1	eth0

🚪 포트와 NAT¶

🚪 포트 (Port)¶

포트는 컴퓨터 안의 문(door)입니다. 각 프로그램마다 다른 포트를 사용합니다.

graph TD
    subgraph "컴퓨터 (IP: 192.168.1.100)"
        A[포트 80<br/>웹서버<br/>Apache/Nginx]
        B[포트 22<br/>SSH<br/>원격 접속]
        C[포트 443<br/>HTTPS<br/>보안 웹]
        D[포트 3306<br/>MySQL<br/>데이터베이스]
        E[포트 25<br/>SMTP<br/>이메일 발송]
    end

주요 포트 번호¶

80: HTTP (웹사이트)
443: HTTPS (보안 웹사이트)
22: SSH (원격 접속)
21: FTP (파일 전송)
25: SMTP (이메일 발송)
110: POP3 (이메일 수신)
3306: MySQL 데이터베이스
8080: 대체 웹 포트

🔄 NAT (Network Address Translation)¶

NAT는 사설 IP를 공인 IP로 변환하는 기술입니다.

sequenceDiagram
    participant A as 내 컴퓨터<br/>(192.168.1.100:50000)
    participant R as 공유기<br/>(공인IP: 203.252.123.45)
    participant S as 구글 서버<br/>(8.8.8.8:80)

    A->>R: 요청: 192.168.1.100:50000 → 8.8.8.8:80
    Note over R: NAT 변환<br/>192.168.1.100:50000<br/>↓<br/>203.252.123.45:30000
    R->>S: 요청: 203.252.123.45:30000 → 8.8.8.8:80
    S->>R: 응답: 8.8.8.8:80 → 203.252.123.45:30000
    Note over R: NAT 역변환<br/>203.252.123.45:30000<br/>↓<br/>192.168.1.100:50000
    R->>A: 응답: 8.8.8.8:80 → 192.168.1.100:50000

NAT의 장점¶

📊 IP 주소 절약: 하나의 공인 IP로 여러 기기 사용
🛡️ 보안: 외부에서 내부 네트워크 직접 접근 차단
💰 비용 절약: 공인 IP 하나만 있으면 됨

🌐 인터넷 서비스들¶

🏷️ URI (Uniform Resource Identifier)¶

URI는 인터넷상의 자원을 식별하는 주소입니다.

https://www.naver.com:443/search?query=네트워크
  ↑        ↑         ↑      ↑
 프로토콜   도메인명   포트   경로+파라미터

URI 구성 요소¶

프로토콜: http, https, ftp
도메인명: www.naver.com
포트: :80, :443 (생략 가능)
경로: /search
파라미터: ?query=네트워크

🏠 DNS (Domain Name System)¶

DNS는 도메인명을 IP 주소로 변환하는 전화번호부입니다.

sequenceDiagram
    participant U as 사용자
    participant B as 브라우저
    participant D as DNS 서버
    participant W as 웹서버

    U->>B: www.naver.com 입력
    B->>D: www.naver.com의 IP 주소는?
    D->>B: 223.130.195.200
    B->>W: HTTP 요청 (223.130.195.200)
    W->>B: 네이버 홈페이지
    B->>U: 화면에 표시

DNS 계층 구조¶

graph TD
    A[루트 DNS<br/>.] --> B[최상위 도메인<br/>.com .kr .org]
    B --> C[2차 도메인<br/>naver.com<br/>google.com]
    C --> D[서브 도메인<br/>www.naver.com<br/>mail.naver.com]

📄 HTTP (HyperText Transfer Protocol)¶

HTTP는 웹에서 데이터를 주고받는 규칙입니다.

HTTP 요청 예시¶

GET /search?query=네트워크 HTTP/1.1
Host: www.naver.com
User-Agent: Chrome/91.0.4472.124
Accept: text/html,application/xhtml+xml

HTTP 응답 예시¶

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 12345

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>검색 결과</title></head>
...

HTTP 상태 코드¶

200: OK (성공)
301: 페이지 이동
404: 페이지 없음
500: 서버 오류

💼 현업에서 주로 사용하는 기술¶

🏆 필수 기술들 (현업 95% 이상 사용)¶

네트워크 장비¶

스위치: 모든 회사 내부 네트워크
라우터: 인터넷 연결 및 네트워크 분리
방화벽: 보안 (Fortinet, Palo Alto, Cisco ASA)

프로토콜¶

TCP/IP: 모든 네트워크 통신의 기본
HTTP/HTTPS: 웹 서비스 (HTTPS는 필수)
DNS: 도메인 관리 (Cloudflare, Route53)
DHCP: IP 주소 자동 할당

가상화 네트워크¶

VLAN: 네트워크 분리 및 보안
VPN: 원격 근무 (OpenVPN, IPSec)
SDN: 소프트웨어 정의 네트워크

🔥 트렌드 기술들 (빠르게 증가하는 사용률)¶

클라우드 네트워크¶

AWS VPC: 아마존 가상 네트워크
Azure Virtual Network: 마이크로소프트 클라우드
GCP VPC: 구글 클라우드

컨테이너 네트워크¶

Docker 네트워크: 컨테이너 간 통신
Kubernetes 네트워크: 컨테이너 오케스트레이션
Service Mesh: 마이크로서비스 네트워크 (Istio, Linkerd)

로드 밸런서¶

L4 로드밸런서: IP/포트 기반 분산
L7 로드밸런서: HTTP 기반 분산 (NGINX, HAProxy)
클라우드 로드밸런서: ELB, ALB, NLB

📊 기업 규모별 주요 사용 기술¶

🏢 대기업 (1000명 이상)¶

네트워크: Cisco, Juniper 장비
보안: Palo Alto, Fortinet 방화벽
모니터링: SolarWinds, PRTG
클라우드: 멀티 클라우드 (AWS + Azure)

🏬 중견기업 (100-1000명)¶

네트워크: HP, Dell 장비
보안: SonicWall, WatchGuard
클라우드: AWS 또는 Azure 단일
SD-WAN: 지사 연결

🏪 중소기업 (100명 이하)¶

네트워크: TP-Link, ASUS 장비
보안: 통합 보안 장비 (UTM)
클라우드: 클라우드 우선 (서버리스)
관리형 서비스: MSP 활용

💡 취업 준비 시 우선순위¶

🥇 1순위 - 반드시 알아야 할 것¶

TCP/IP 모델 완벽 이해
스위치/라우터 기본 설정
HTTP/HTTPS 웹 프로토콜
DNS 동작 원리
방화벽 기본 정책

🥈 2순위 - 알면 유리한 것¶

클라우드 기본 개념 (AWS/Azure)
Docker 컨테이너 네트워크
로드밸런서 개념
VPN 원격 접속
모니터링 도구 사용

🥉 3순위 - 전문가 레벨¶

Kubernetes 네트워크
BGP 라우팅 프로토콜
MPLS 캐리어급 네트워크
SDN/NFV 차세대 기술
네트워크 자동화 (Ansible, Terraform)

📚 추천 학습 자료¶

📖 입문서¶

도서: "후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워킹"
유튜브: "따라하면서 배우는 IT" 채널
온라인: 인프런, 유데미 네트워크 강의

🛠️ 실습 도구¶

Cisco Packet Tracer: 무료 네트워크 시뮬레이터
VirtualBox: 가상머신으로 실습 환경 구성
AWS Free Tier: 클라우드 실습

🏆 자격증¶

CCNA: 시스코 네트워크 기초
Network+: CompTIA 네트워크 기초
AWS SAA: 클라우드 네트워크

✅ 체크리스트¶

네트워크 기초 학습을 완료했다면 다음을 확인해보세요:

[ ] OSI 7계층을 외우지 말고 이해했는가?
[ ] TCP와 UDP의 차이점을 설명할 수 있는가?
[ ] IP 주소가 어떻게 할당되는지 아는가?
[ ] DNS가 어떻게 동작하는지 아는가?
[ ] 웹사이트 접속 과정을 단계별로 설명할 수 있는가?
[ ] 스위치와 라우터의 차이점을 아는가?
[ ] NAT가 왜 필요한지 이해하는가?
[ ] HTTP와 HTTPS의 차이점을 아는가?

모든 항목을 체크했다면 네트워크 기초를 잘 이해한 것입니다! 🎉

💬 마무리¶

네트워크는 IT 인프라의 핵심입니다. 처음에는 복잡해 보이지만, 단계별로 차근차근 학습하면 충분히 이해할 수 있습니다.

중요한 것은 암기가 아닌 이해입니다. 각 기술이 왜 필요하고, 어떻게 동작하는지 이해하면 새로운 기술도 쉽게 받아들일 수 있습니다.

현업에서는 실무 경험이 가장 중요하므로, 이론 학습과 함께 꾸준한 실습을 통해 실력을 기르시기 바랍니다.

화이팅! 🚀