[게임 서버] 2.1 컴퓨터 네트워크를 구성하는 기기
카테고리: GameServer
태그: GameServer
이 글은 아래의 책을 자세히 정리한 후, 정리한 글을 GPT에게 요약을 요청하여 작성되었습니다.
게임 서버 프로그래밍 교과서, 배현직 저자
📦 2. 컴퓨터 네트워크
👉🏻 항목 1: 컴퓨터 네트워크를 구성하는 기기
🌐 컴퓨터 네트워크란?
컴퓨터 네트워크는 크게 아래와 같이 구성된다.
- 단말기: 통신을 하는 주체 (컴퓨터, 노트북, 스마트폰, 서버 컴퓨터)
- 클라이언트: 일반적으로 사람이 직접 사용하는 컴퓨터 (서비스 요청자)
- 서버: 클라이언트에 서비스를 제공하는 무인 컴퓨터 (서비스 제공자)
- 네트워크 기기: 단말기 간의 연결을 담당
🛠️ 컴퓨터 네트워크 기본 구성
[💻 터미널]
|
[💻 터미널]
⭕ 링 위상 (Ring Topology)
[💻 A] - [💻 B]
| |
[💻 D] - [💻 C]
- 데이터 전송 예시:
A가 C에게 데이터를 보내려면 →A → B → C경로로 이동
⭐ 별 위상 (Star Topology)
[💻 A] [💻 B]
\ /
[📁 스위치]
/ \
[💻 C] [💻 D]
- 요즘은 대부분 별 위상 형태로 네트워크를 구성한다.
- 단말기 사이에 네트워크 스위치가 있으며, 각 단말기는 스위치와 랜선으로 연결된다.
- 이런 별 모양의 근거리 네트워크를 LAN (Local Area Network) 라고 부른다.
데이터 전송 예시:
A가 같은 LAN에 있는 단말기로 데이터를 보낼 때,
A → 스위치 → 대상 단말기
📚 OSI 모델
OSI 모델: 컴퓨터 네트워크 통신을 위한 국제 표준 모델
📌 OSI 7계층
| 계층 | 이름 | 설명 |
|---|---|---|
| 7 | 응용 계층 | 응용 프로그램 간 논리적 연결 및 데이터 처리 |
| 6 | 표현 계층 | 데이터 형식 변환, 암호화, 압축 |
| 5 | 세션 계층 | 세션 관리 및 연결 유지 |
| 4 | 전송 계층 | 데이터의 신뢰성 있는 전송 |
| 3 | 네트워크 계층 | 여러 네트워크 간 데이터 전달 (WAN 통신) |
| 2 | 데이터 링크 계층 | 동일 네트워크 내 데이터 전달 (LAN 통신) |
| 1 | 물리 계층 | 물리적 전송, 전기적 신호, 케이블, 하드웨어 |
- 5~7 계층: 응용 프로그램 간의 논리적 연결과 데이터 표현 담당
- 1~4 계층: 데이터 전송의 신뢰성과 경로 설정을 담당
🪜 계층 2: 데이터 링크 계층
간단히: LAN(근거리 네트워크) 내에서 통신을 가능하게 해준다.
자세히: 포인트 투 포인트 연결 간 데이터 프레임 단위로 신호화 및 동기화하며, 최대한 신뢰성 있는 전송을 보장한다.
- 단말기마다 고유한 주소(MAC 주소)가 있다.
-
데이터를 프레임(frame) 단위로 주고 받는다.
- 🎞️ 프레임 구조
- 헤더(header): 송신자와 수신자 주소
- 페이로드(payload): 실제 데이터
- 프레임(frame): 헤더 + 페이로드
⚠️ 데이터 링크 계층의 한계
- 하나의 스위치가 연결할 수 있는 단말기 수에 한계가 있다.
- 단말기가 많아지면 고유한 MAC 주소 관리가 어려워진다.
이 문제를 해결하기 위해 등장하는 것이 바로 WAN (Wide Area Network) 이다.
🪜 계층 3: 네트워크 계층
간단히: WAN(광역 통신망)에서 통신을 가능하게 해준다.
자세히: 여러 네트워크(LAN) 간 경로를 설정하고 데이터를 전달한다.
- 주요 기능: 라우팅, 포워딩, 세그멘테이션, 인터네트워킹
- 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 지원한다.
- 라우터(Router)와 일부 L3 스위치가 이 계층에서 동작한다.
이 계층은 인터넷을 가능하게 만드는 핵심 계층이다.
🌍 WAN에서의 데이터 전송 구조
- 단말기 → 스위치 → 라우터 → 라우터들 경유 → 목적지 스위치 → 목적지 단말기
[라우터]
/ \
[라우터] [라우터]
/ \ \
[라우터] [라우터] [라우터]
| | / \
[LAN 1] [LAN 2] [LAN 3] [LAN 4]
🌐 인터넷 프로토콜 (IP)
- 흔히 말하는 IP 주소
- 버전: IPv4, IPv6
- 일반적인 IPv4 형식:
8비트 숫자 4개→ 예)127.0.0.1
🏠 같은 LAN 내 통신
[단말기 A] - [스위치] - [단말기 B]
<————————————— LAN —————————————>
- 스위치만으로 통신 가능
🌏 다른 LAN 간 통신
[단말기 A] - [스위치] - [라우터] - [스위치] - [단말기 B]
<—————— LAN 1 —————> <————— LAN 2 ——————>
- 라우터를 통해 다른 네트워크로 데이터가 전달된다.
🧐 정리
- LAN: 근거리 네트워크 → 스위치 기반 통신 → 데이터 링크 계층 (2계층)
- WAN: 광역 네트워크 → 라우터 기반 통신 → 네트워크 계층 (3계층)
- OSI 계층은 각 단계별로 역할이 명확하며, 계층적으로 데이터를 전달한다.
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