[한권으로 읽는 컴퓨터 구조와 프로그래밍] 저수준 I/O(~p.237), 네트워킹

파동에 올라타라

장거리 통신에는 마크-스페이스 방식이 적합하지 않다.

마크-스페이스 신호 문제는 라디오를 가능하게 한 트릭을 똑같이 적용해 해결할 수 있다.

전달하려는 신호를 바탕으로 반송파를 마크-스페이스 파형처럼 변화시키는 변조를 통해서 해결 가능!

 

범용 직렬 버스

USB는 좀 더 사용하기 어렵고 호환성이 떨어지는 커넥터를 사용하며 요즘에는 장치 충전에 더 중요한 역할을 함.

USB로 연결되는 시스템은 모두 똑같은 지위가 아니며 모든 종단점을 담당하는 컨트롤러가 존재한다.

USB는 데이터를 패킷으로 나눈다.

패킷이란 우체국 소포와 같은 것으로 택배 송장은 헤더 택배 내용물은 페이로드라고 생각하면 된다

 

운송 요금은 대역폭으로 생각할 수 있다.

요금이 충분하지 않으면? 배송을 거부할 수 있다.

대역폭이 충분하지 않으면? 컨트롤러는 이런 요청을 거부할 수 있다.

 

네트워킹

네트워크는 일반적으로 근거리 네트워크 LAN, 광역 네트워크 WAN으로 구분한다.

 

- 전화 네트워크

최초의 전신 네트워크가 전화 네트워크로 발전

전화 네트워크는 초기에 회선교환 방식을 사용.

두 사람의 전선이 실제로 연결되어 회로를 만들어야만 하고 통화가 끝나면 스위치를 통해 새로운 회로를 만든다.

최근에는 패킷교환 방식을 사용 (소포 교환)

주소정보를 포함한 패킷을 같은 전선으로 공유하면서 회로를 더 효율적으로 사용 가능!

단순한 음성정보보다 더 많은 정보를 전달 가능하게 했다!

 

- 컴퓨터 네트워크

처음에는 반자동 지상 환경을 사용(전화 네트워크 + 모뎀(아날로그 신호 <=> 디지털신호))

LAN을 통해 컴퓨터에 연결되는 그래픽 터미널을 개발함.

비싼 컴퓨터 주변장치가 컴퓨터 센터에만 연결되어 있기 때문에 WAN을 이용하여 컴퓨터 센터와 모뎀으로 연결해서 주변장치를 사용하게 됨

 

연구소나 회사마다 각기 다른 LAN 사용으로 서로 소통하지 못하자

컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 데이터를 전송하거나 원격에서 프로그램을 실행할 수 있는 UUCP라는 프로그램이 등장(국제적인 공동 광역 통신망 / 프로토콜). e.g) EMS, FedEx

원하는 목적지까지 기계에서 기계로 전달하면서 메세지 전달이 가능해졌다

 

패킷 스위치 방식의 WAN인 APANET이 인터넷의 전신이 되었으며

인터넷은 여러 LAN을 하나로 연결해주는 WAN이다.

 

최근의 LAN들

이더넷

- LAN

- 반이중 시스템(한쪽이 송신하는 동안 다른쪽에서 수신하는 통신)

- 모든 장치가 같은 선에 연결됨

- 각 장치의 네트워크 연결을 담당하는 부분에는 MAC주소라는 48비트가 부여되었다.

- 데이터는 약 1500바이트짜리 프레임이라는 이름의 패킷(소포)로 구성됨.

- 택배 송장인 헤더에는 송신주소, 수신주소, 오류검증이 포함되어 페이로드(내용물)과 같이 발송된다.

- 같은 회선에 연결되어 있기에 둘 이사의 장치가 동시에 말하려고 시도하면 패킷이 서로 엉키면서 충돌이 발생한다 => 랜덤 백오프 후 재시도(충돌이 발생하면 임의의 시간을 잠깐 기다린다음 다시 말하기)로 해결한다

- 현재에도 쓰이고 있으나 요즘에는 반이중 버전은 아니고 라우터에 각 장치를 연결해 라우터가 어떤 선에 연결되어있는지 기억하고 패킷을 정확히 배달해준다!

 

인터넷

인터넷은 여러 계층으로 이뤄진 프로토콜의 집합이다

프로토콜이란 통신장비에서 메세지를 주고받는 양식과 규칙이다.

이 프로토콜 계층은 물리적 네트워크를 정의하는 아랫쪽 계층을 변경해도 위쪽 계층에 영향을 끼치지 않도록 고안했다.

 

TCP/IP

인터넷이 사용하는 두가지 프로토콜이다

IP는 데이터그램(패킷)을 한쪽에서 다른쪽으로 옮겨주며, 실제 엽서같이 수신자가 메세지를 언제 받았는지, 제대로 받았는지 여부를 알 수가 없다.

TCP는 IP위에 만들어졌고 패킷이 제대로 배달됐는지 확실히 보장해준다.

 

IP주소

각 컴퓨터 또는 장치에 할당되는 유일한 주소

IP주소는 하드웨어에 묶여있지 않아서 변경될 수도 있다.

현재는 IPv4라는 32비트 주소(전체 40억개의 주소 할당 가능)를 사용하지만 요즘은 다양한 장치들의 등장으로 할당 주소가 점점 부족해져 128비트의 IPv6쪽으로 나아가는 추세이다.

 

도메인 이름 시스템

IP주소는 유동적이기 때문에 도메인 이름 시스템(DNS)로 어떤 장치의 현재 실제 주소를 찾을 수 있다.

DNS는 전화번호부 같다.

이름(도메인) : whitehouse.gov

전화번호(IP주소) : 23.15.93.167

이라는 사실을 기억한다.

 

월드 와이드 웹

TCP/IP위에 만들어진 여러 프로토콜 중에 가장 많이 사용하는 프로토콜은 HTTP이다

HTTP는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜의 약자이고

Secure의 S가 추가된 HTTPS와 더불어 웹페이지 전송을 책임진다.

 

하이퍼텍스트는 단순히 페이지 이동을 위한 링크가 붙은 텍스트를 뜻한다.

월드 와이드 웹의 발명으로 널리 쓰이기 시작되었다.

 

HTTP 표준은 웹브라우저가 웹서버와 상호작용하는 방법을 정의한다.

웹 브라우저: 웹페이지를 볼 때 사용하는 프로그램

웹 서버: 요청한 페이지를 제공

URL: 웹 브라우저 주소창에 입력하는 웹사이트 주소,

유저가 원하는 정보를 얻을 수 있도록 인터넷상의 컴퓨터에 대한 도메인 이름과 이 컴퓨터 안의 어디에서 정보를 찾아야 할지에 대한 설명이 들어간다.

 

웹페이지는 보통 HTML로서 존재한다.