[이어드림스쿨 1주차] 네트워크 개념 및 구조 정리

1. 네트워크 개요

📌 네트워크란?

• 여러 개의 컴퓨터, 스마트폰, 서버, 기타 장치가 서로 데이터를 주고받는 시스템.

• 인터넷, 사내 네트워크, 블루투스, Wi-Fi 등 다양한 형태로 구현됨.

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2. 네트워크의 필요성 및 장점/단점

✅ 네트워크의 장점

1. 빠른 정보 공유 📩 → 이메일, 메시지, 화상회의 가능

2. 자원 공유 🖨 → 프린터, 파일 서버 같은 장치를 함께 사용

3. 온라인 협업 👥 → 여러 사람이 동시에 작업 가능 (예: 구글 문서)

4. 인터넷 사용 가능 🌎 → 세계 어디서든 다양한 정보 검색 가능

❌ 네트워크의 단점

1. 보안 위험 🔓 → 해킹, 바이러스 감염 가능

2. 장애 발생 가능 ⚠ → 서버나 네트워크가 다운되면 사용 불가

3. 구축 비용 💰 → 네트워크 장비(공유기, 서버 등) 설치 비용 발생

4. 속도 저하 🐢 → 많은 사용자가 동시에 사용하면 느려질 수 있음

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3. 네트워크의 작동 원리

📦 네트워크 데이터 전송 과정
(택배 시스템에 비유하면 쉽게 이해할 수 있다!)

1. 데이터 분할 → 데이터를 작은 "패킷(조각)" 단위로 나눔

2. 주소 부여 → 목적지(아이피 주소)를 설정

3. 전송 → 유선(케이블), 무선(Wi-Fi, 위성 등)으로 데이터 이동

4. 수신 및 조립 → 도착지에서 다시 조립해 원래 데이터로 복구

🚗 비유:

• 패킷(데이터 조각) = 소포📦

• IP 주소 = 집 주소🏠

• 라우터 = 택배 회사🚛

• 인터넷 망 = 도로🛣

• 수신 장치(컴퓨터, 스마트폰) = 택배 받는 사람📬

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4. 네트워크 토폴로지 (구조)

네트워크가 어떻게 연결되어 있는지를 나타내는 방식.

📌 네트워크 토폴로지가 중요한 이유?

• 네트워크가 얼마나 빠르고 안정적인지 결정됨

• 설치 비용과 유지보수(고장 났을 때 쉽게 고칠 수 있는지) 에 영향을 줌

• 어디에 어떤 방식이 적절한지 선택할 수 있음

🔹 1. 스타형 (Star Topology)

• 중앙에 하나의 중심 장치(허브, 스위치)가 있고, 모든 장치들이 이 중심과 연결됨.

  • 허브(Hub): 네트워크에서 데이터를 모든 연결된 장치에 뿌리는 장치. 똑똑하지 않아서 필요한 곳에만 데이터를 보내지 않고 무조건 다 보냄.

    • 예: 집배원이 편지를 모든 집에 똑같이 나눠주는 것.

  • 스위치(Switch): 허브보다 똑똑한 장치. 데이터를 필요한 장치에만 정확히 보내줌.

    • 예: 집배원이 편지를 주소 보고 정확한 집에만 배달하는 것.

• 예시: 회사 사무실, 가정에서 사용하는 인터넷 네트워크

✅ 장점

• 하나의 장치가 고장 나도 네트워크 전체에는 영향 없음

• 문제 발생 시 원인을 쉽게 찾을 수 있음 (중앙 관리)

• 네트워크 확장(장치 추가)이 쉬움

❌ 단점

• 중심 장치(허브, 스위치)가 고장 나면 전체 네트워크가 마비됨

• 중심 장치에 부하가 집중되면 속도가 느려질 수 있음

💡 비유: 학교 선생님(허브, 중앙)이 학생들(컴퓨터)에게 직접 정보를 주고받는 구조 📢👦👧

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🔹 2. 버스형 (Bus Topology)

• **하나의 긴 케이블(중앙선)**이 있고, 모든 장치가 거기에 연결됨.

• 데이터를 보내면, 모든 장치가 같은 케이블을 통해 공유.

• 예전에는 많이 사용했지만, 요즘은 거의 안 씀!

✅ 장점

• 설치 비용이 저렴함

• 작은 네트워크에서는 간단하게 구축 가능

❌ 단점

• 중앙선(메인 케이블)이 고장 나면 전체 네트워크가 멈춤

• 여러 개의 장치가 동시에 데이터를 보내면 속도가 느려짐

💡 비유: 마이크 하나를 돌려가며 발표하는 방식 🎤

• 마이크(버스 케이블) 없으면 아무도 발표 못 함!

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🔹 3. 링형 (Ring Topology)

• 장치들이 원 모양으로 연결됨.

• 데이터가 한 방향 또는 양방향으로 돌면서 전달됨.

• 공장 자동화 시스템(실시간 기계 제어), 기차 예약 시스템(데이터 손실 용납 x) 같은 특수한 환경에서 사용됨.

✅ 장점

• 네트워크 트래픽이 많아도 속도가 일정함

• 데이터 충돌이 적어서 신호가 깔끔함

❌ 단점

• 한 장치가 고장 나면 네트워크 전체가 멈출 수도 있음

• 새로운 장치를 추가하는 것이 어렵고 비용이 많이 듦

💡 비유: 릴레이 경주 🏃‍♂️🏃‍♀️🏃‍♂️🏃‍♀️ → 한 사람이 넘어지면 전체가 영향을 받음!

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🔹 4. 망형 (Mesh Topology)

• 모든 장치가 서로 직접 연결됨.

• 한 연결이 끊겨도 다른 경로를 통해 데이터가 갈 수 있음.

• 인터넷 서비스 제공 업체(ISP), 군사 및 항공 네트워크

✅ 장점

• 가장 안정적인 네트워크 구조 (어느 한 곳이 고장 나도 다른 경로로 데이터 전송 가능)

• 데이터 전송 속도가 빠름

❌ 단점

• 설치와 유지보수가 어렵고 비용이 많이 듦

• 장치가 많아질수록 복잡해짐

💡 비유: 거미줄 🕸 → 하나의 줄이 끊겨도 다른 줄이 있어서 전체가 유지됨!

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5. 네트워크 종류 (규모에 따른 구분)

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6. 유선 네트워크 케이블 종류

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7. 무선 네트워크 방식

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8. 대륙 간 네트워크 연결 방식

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9. Q&A

❓ Wi-Fi는 PAN, LAN, WAN 중 어디에 속하나요?
➡ Wi-Fi 자체는 네트워크 방식이지만, 사용 범위에 따라 다름.

• PAN → 스마트폰 핫스팟

• LAN → 가정용 공유기 Wi-Fi

• MAN → 도시 공공 Wi-Fi

❓ LAN이랑 Wi-Fi는 같은 건가요?
➡ 아니요!

• LAN → 특정 지역에서 사용하는 네트워크

• Wi-Fi → LAN을 연결하는 무선 방식

❓ WAN이 인터넷과 같은 건가요?

• 인터넷은 WAN의 한 종류

• WAN은 국가 간의 네트워크도 포함하지만, 인터넷 외에도 기업 네트워크, 군사 네트워크 등도 포함됨.

❓ 학교의 네트워크는 LAN일까 MAN일까?

• 학교 한 개 건물 내 네트워크 → LAN

• 여러 개의 캠퍼스(서울, 대전, 부산 등) 연결 → MAN

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📌 정리

✔ 네트워크는 데이터를 주고받는 시스템
✔ 토폴로지: 네트워크 연결 방식 (스타형, 버스형, 링형, 망형)
✔ 규모별 네트워크: PAN(개인) → LAN(회사) → MAN(도시) → WAN(국가)
✔ 데이터 전송 방식: 유선(광섬유, 이더넷) & 무선(Wi-Fi, 위성)
✔ 인터넷 연결: 해저 케이블(99%) + 위성(보조 역할)