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개발자와 개발자 지망생에게 네트워크 지식은 필수적입니다. 대부분의 프로그램은 네트워크를 통해 작동하며, 네트워크 지식은 프로그램 개발과 유지보수에 필수적입니다. 본 글은 네트워크의 기본 구조와 분류, 프로토콜, 네트워크 참조 모델, 캡슐화 및 역캡슐화, 트래픽과 성능 지표에 대해 설명합니다.
네트워크 지식이 개발자에게 중요한 이유
개발자와 개발자 지망생에게 네트워크 지식은 필수적입니다. 대부분의 프로그램은 네트워크를 통해 작동하며, 네트워크 지식은 프로그램 개발과 유지보수에 필수적입니다. 스마트폰 앱이나 컴퓨터 프로그램 중 네트워크와 완전히 무관한 것은 거의 없습니다. 개발자는 프로그램을 만드는 직업이므로, 네트워크 지식은 필수적입니다. 네트워크 지식은 프로그램 개발과 유지보수 모두에 유용하며, 기술 면접에서도 자주 검증됩니다.
컴퓨터 네트워크의 기본 구조와 분류
컴퓨터 네트워크는 두 대 이상의 장치가 서로 연결되어 정보를 주고받는 통신망을 의미합니다. 네트워크는 호스트, 네트워크 장비, 통신 매체로 구성됩니다. 호스트는 정보를 최초로 송신하거나 최종적으로 수신하는 장치이며, 네트워크 장비는 정보가 목적지까지 안전하게 도달하도록 돕습니다. 네트워크는 범위에 따라 랜(LAN)과 원(WAN)으로, 메시지 교환 방식에 따라 회선 교환과 패킷 교환으로 분류됩니다. 오늘날 인터넷 환경에서는 주로 패킷 교환 방식을 사용합니다.
프로토콜과 네트워크 참조 모델
프로토콜은 네트워크 상에서 정보를 주고받기 위한 규칙입니다. 프로토콜마다 목적과 특징이 다르며, 특정 프로토콜로 정보를 주고받을 때는 그 프로토콜의 목적과 특징을 이루기 위한 정보로 구성된 패킷을 사용합니다. 네트워크 참조 모델은 통신 과정을 계층적으로 나눈 모델로, 대표적으로 OSI 모델과 TCP/IP 모델이 있습니다. 각 계층은 통신 과정의 특정 단계를 나타내며, 위로 갈수록 응용 프로그램과 밀접하고 아래로 갈수록 네트워크 하드웨어와 가깝습니다.
캡슐화와 역캡슐화
캡슐화는 송신 과정에서 데이터에 프로토콜별 헤더를 추가하는 과정이며, 역캡슐화는 수신 과정에서 헤더를 제거하는 과정입니다. 데이터는 각 계층을 거치면서 헤더가 추가되며, 최종적으로 네트워크를 통해 전송됩니다. 수신 측에서는 각 계층의 헤더를 제거하여 최종 데이터를 얻습니다. 캡슐화와 역캡슐화는 네트워크 참조 모델의 계층 구조에 따라 이루어집니다.
트래픽과 네트워크 성능 지표
트래픽은 네트워크 내의 정보량을 의미하며, 특정 노드를 경유하는 정보량으로 측정됩니다. 과도한 트래픽은 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 네트워크 성능은 처리율, 대역폭, 패킷 손실 등의 지표로 측정됩니다. 처리율은 단위 시간 동안 실제로 전송되는 정보량을 나타내며, 대역폭은 통신 매체를 통해 송수신할 수 있는 최대 정보량을 의미합니다. 패킷 손실은 전송 과정에서 손실된 패킷의 개수를 나타냅니다.