혼공 네트워크) 01.컴퓨터 네트워크 시작 04.미시적 관점 (1)프로토콜

🔥 네트워크를 미시적으로 살펴보는 이유

이전 강에서는 네트워크를 거시적으로 살펴보는 방법을 다루었습니다.
이번엔 네트워크를 좀 더 세부적으로(Micro) 관찰하며, 데이터가 어떻게 전송되는지 학습합니다.

 

📌 네트워크 미시적 분석의 핵심:
✅ 두 대의 호스트가 데이터를 주고받을 때 어떤 일이 일어나는지 이해하기
✅ 데이터(패킷)가 이동하는 과정에서 사용되는 프로토콜을 알아보기

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🏗 패킷(Packet)이란?

현대 대부분의 네트워크는 패킷 교환 방식(Packet Switching) 을 사용합니다.
즉, 데이터를 패킷 단위로 나누어 전송하며, 각 패킷에는 제어 정보(헤더)와 실제 데이터(페이로드)가 포함됩니다.

✅ 패킷의 구조

[Header] | [Payload] | [Trailer]

• 헤더(Header): 송신자/수신자 주소, 패킷 번호 등
• 페이로드(Payload): 실제 전송할 데이터
• 트레일러(Trailer): 오류 검출 정보

📌 일상 속에서 패킷을 쉽게 이해하기
✔ 택배를 주고받는 과정과 유사
✔ 택배 박스(패킷) 안에는 실제 물건(페이로드)과 배송 정보(헤더)가 포함됨
✔ 택배 기사(네트워크 장비)가 물건을 정확한 주소로 전달

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🛠 네트워크의 언어, 프로토콜(Protocol)

📌 프로토콜이란?
네트워크에서 데이터를 올바르게 주고받기 위해 정해진 규칙과 방법

 

✅ 프로토콜이 필요한 이유

• 데이터를 주고받는 모든 장비가 같은 규칙을 따라야 원활한 통신 가능
• 서로 다른 네트워크 장비(컴퓨터, 서버, 라우터)가 같은 언어를 사용해야 함

✅ 일상 속 프로토콜 예시

• 우리가 대화를 할 때, 같은 언어(예: 한국어, 영어)를 사용해야 이해 가능
• 네트워크에서도 각 기기가 같은 프로토콜을 사용해야 데이터 전송 가능

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🎯 프로토콜의 종류와 역할

1️⃣ IP (Internet Protocol)

📌 IP는 "데이터를 목적지까지 전달하는 역할"을 수행

• 송신지에서 수신지까지 패킷을 정확히 전달
• 패킷이 이동하는 경로(Route)를 결정
• 네트워크에서 가장 기본적인 프로토콜

[송신자] --- (IP 주소 기반 데이터 전송) ---> [수신자]

 

✅ IP 프로토콜의 특징

• IP 주소를 기반으로 목적지를 식별
• 데이터가 여러 개의 네트워크를 거쳐 전달됨
• 패킷 단위로 데이터를 전송하므로, 일부 패킷이 손실될 수 있음

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2️⃣ ARP (Address Resolution Protocol)

📌 ARP는 "IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜"

• IP 주소만으로는 로컬 네트워크에서 데이터를 전송할 수 없음
• ARP를 통해 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 찾아 데이터 전송

[IP 주소] → [MAC 주소 찾기] → [데이터 전송]

 

✅ ARP의 역할

• IP 주소를 기반으로 같은 네트워크 내 장치를 찾음
• 네트워크 통신의 첫 단계에서 중요한 역할 수행

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3️⃣ HTTP vs HTTPS

📌 HTTP (HyperText Transfer Protocol)와 HTTPS (Secure HTTP)의 차이

• HTTP: 웹 페이지를 요청하고 응답하는 기본 프로토콜
• HTTPS: HTTP에 보안(SSL/TLS 암호화)을 추가한 프로토콜

✅ HTTPS는 보안성이 뛰어남

• 데이터를 암호화하여 해커가 도청할 수 없도록 보호
• 온라인 결제, 로그인 페이지 등에서 필수적으로 사용됨

[HTTP 요청] → [웹 서버] → [HTTP 응답]

 

📌 웹 개발자는 HTTP/HTTPS의 원리를 반드시 이해해야 함

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4️⃣ TCP vs UDP

📌 TCP (Transmission Control Protocol)

• 데이터를 안정적으로 전송
• 패킷이 순서대로 도착하도록 신뢰성 높은 전송 방식 제공
• 웹 브라우징, 이메일, 파일 다운로드 등에 사용됨

📌 UDP (User Datagram Protocol)

• 빠른 속도로 데이터를 전송하지만, 신뢰성이 낮음
• 패킷이 일부 손실될 수 있지만 속도가 중요한 경우 사용
• 온라인 게임, 스트리밍, VoIP(인터넷 전화) 등에 사용됨

✅ TCP vs UDP 비교

비교 항목	TCP	UDP
신뢰성	높음 (순서 보장, 재전송 기능)	낮음 (패킷 손실 가능)
속도	느림 (확인 과정 필요)	빠름 (확인 과정 없음)
사용 사례	웹 브라우징, 파일 전송	실시간 스트리밍, 게임

 

📌 TCP는 신뢰성이 필요한 데이터 전송, UDP는 속도가 중요한 데이터 전송에 사용됨

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🏁 정리: 네트워크에서 프로토콜의 역할

📌 네트워크에서 프로토콜은 데이터를 올바르게 주고받기 위한 규칙
📌 각 프로토콜은 특정 목적과 특징을 가짐

 

✅ 주요 프로토콜 정리

프로토콜	역할
IP	목적지까지 패킷을 전달
ARP	IP 주소를 MAC 주소로 변환
HTTP/HTTPS	웹 페이지 요청 및 응답 (HTTPS는 보안 강화)
TCP	신뢰성 높은 데이터 전송 (순서 보장)
UDP	빠른 데이터 전송 (순서 미보장)

 

📌 개발자가 네트워크 프로토콜을 이해하면 더욱 최적화된 시스템을 개발할 수 있음

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✍ 이 블로그 포스트를 통해 배운 점

• 패킷(Packet)의 구조와 역할
• 프로토콜(Protocol)이란 무엇이며, 왜 필요한가?
• IP, ARP, HTTP, TCP/UDP 등 주요 프로토콜의 개념과 차이점
• 각 프로토콜이 네트워크에서 어떤 역할을 수행하는지 이해

 

 

출처:
혼자공부하는 네트워크 - 강민철