네트워크 관리사

📒 네트워크 일반

📕 1. 네트워크 개요

1) 네트워크 (Network)

• 개념

  • 송신자의 메시지를 수신자에게 전달하는 과정
  • 한 지점에서 다른 지점까지 의미 있는 경로를 보다 정확하고 빠르게 상대방이 이해할 수 있도록 전송하는 것
  • 유선 케이블을 컴퓨터에 연결해서 사용하거나 무선으로 사용 가능

• 거리 기반 네트워크 종류

  • PAN (Personal Area Network)
    • 약 5m 이내의 인접지역 간의 통신 방법 (3 ~ 5m)
    • 초 인접지역 간의 통신방법으로 거리가 짧은 특성
    • 짧은 거리로 인하여 보통은 유선보다는 무선의 WPAN을 많이 활용
  • LAN (Local Area Network)
    • 근거리 영역의 네트워크로서 동일한 지역 내의 고속의 전용회선을 연결하여 구성하는 통신망 (50m)
    • 단일 기관 소유의 네트워크로 50m 범위 이내 한정된 지역
    • Client/Server와 peer-to-peer 모델
    • WAN 보다 빠른 통신 속도
  • WAN (Wide Area Network)
    • LAN에 비해 선로 에러율이 높고, 전송 지연이 큼 (약 20 ~ 30 km)
    • WAN의 설계 시 전송 효율과 특성 고려
    • 두 목적지 간을 최단 경로로 연결시켜주는 라우팅 알고리즘이 중요
    • 제한된 트래픽 조건 하에서 흐름 제어와 과도한 지연을 제거
  • MAN (Metropolitan Area Network)
    • LAN과 WAN의 중간 형태의 네트워크로 데이터, 음성, 영상 등을 지원하기 위해 개발
    • 전송 매체 : 동축 케이블, 광케이블
    • DQDB (Distributed Queue Dual Bus) : 데이터를 전송하기 위해서 2개 버스를 가지고 있는 이중 버스 구조로 53바이트 고정 길이 패킷을 슬롯 단위로 전송

• 데이터 전송 방식

  • 단방향 통신 (Simplex)
  • 반이중 통신 (Half Duplex)
  • 전이중 통신 (Full Duplex)

2) 네트워크 토폴로지 (Network Topology)

• 네트워크 토폴로지 (통신망의 구조)

  • 컴퓨터 네트워크의 요소들(링크, 노드)을 물리적으로 연결한 방식
  • 데이터 통신을 위해서 각각의 정보 단말장치(컴퓨터)를 어떤 형태로 연결할지

• 계층형 (Tree) 토폴로지

  • 트리 구조 형태로 정보 통신망을 구성하는 것
  • 단말 장치를 추가하기 용이한 구성
  • 장점
    • 네트워크 관리가 쉽고, 확장이 편리함
    • 네트워크 신뢰도가 높음
  • 단점
    • 특정 노드에 트래픽이 집중화되면 네트워크 속도가 떨어짐
    • 병목 현상이 발생할 수 있음

• 버스형 (Bus) 토폴로지

  • 중앙의 통신 회선 하나에 여러 개의 정보 단말 장치가 연결된 구조
  • 근거리(LAN) 통신망에서 사용하는 통신망 구성 방식
  • 버스 끝에 터미네이터를 달아서 신호의 반사를 방지함
  • 장점
    • 설치 비용이 적고, 신뢰성이 우수함
    • 구조 간단
    • 버스에 노드 추가가 쉬움
  • 단점
    • 전송되는 데이터가 많으면 네트워크 병목 현상 발생
    • 장애 발생 시에 네트워크 전체에 영향

• 성형 (Star) 토폴로지

  • 중앙에 있는 정보 단말 장치에 모두 연결된 구조
  • 항상 중앙의 정보 단말 장치를 통해서만 연결이 가능한 구조
  • 장점
    • 고속의 네트워크에 적합
    • 노드 추가가 쉽고 에러 탐지가 용이함
    • 노드에 장애가 발생해도 네트워크는 사용 가능함
  • 단점
    • 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없음
    • 설치 비용이 고가이고 노드가 증가하면 네트워크 복잡도가 올라감

• 링형 (Ring) 토폴로지

  • 인접해 있는 정보 단말 장치가 연결된 구조
  • 토큰 링에서 사용
  • 장점
    • 노드의 수가 증가 되어도 데이터 손실이 없음
    • 충돌이 발생하지 않음
    • 경제적인 네트워크 구성이 가능함
  • 단점
    • 네트워크 구성의 변경이 어려움
    • 회선에 장애 발생 시 전체 네트워크를 사용할 수 없음

• 망형 (Mesh) 토폴로지

  • 모든 정보 단말 장치가 통신회선을 통해서 연결된 구조
  • 한쪽 통신회선에 에러가 발생해도 통신을 수행할 수 있는 구조
  • 장점
    • 완벽하게 이중화가 되어 있어 장애 발생 시에 다른 경로를 통해서 네트워크 사용 가능
    • 많은 양의 데이터 송수신 가능
  • 단점
    • 네트워크 구축 비용이 고가임
    • 운영 비용이 고가임

3) 회선 교환 및 패킷 교환

• 회선 교환 (Circuit Switching)

  • Pioint to Point 방식
  • 교환기를 통해 통신 회선을 설정하여 직접 데이터를 교환하는 방식
  • 직접 교환 방식으로 음성 전화 시스템에 활용됨
  • 송신자의 메시지는 같은 경로로 전송됨
  • 실시간으로 처리할 수 있고 안정적인 통신이 가능함
  • 장점
    • 대용량의 데이터를 고속으로 전송할 때 좋음
    • 고정적인 대역폭 (Bandwidth) 사용
    • 접속에는 긴 시간이 소요되나 접속 이후에는 접속이 항상 유지 (전송 지연이 없고, 데이터 전송률이 일정함)
    • 아날로그나 디지털 데이터로 직접 전달
    • 연속적인 전송에 적합
  • 단점
    • 회선 이용률 측면에서 비효율적임
    • 연결된 두 장치는 반드시 같은 전송률과 같은 기종 사이에 송수신이 요구됨 (다양한 속도를 지닌 개체 간 통신 제약)
    • 속도나 코드의 변환이 불가능 (교환망 내에서 에러 제어 기능 어려움)
    • 실시간 전송보다 에러 없는 데이터 전송이 요구되는 구조에서 부적함
    • 통신 비용이 고가임

• 패킷 교환 (Packet Switching)

  • 송신 측에서 모든 메시지를 일정한 크기의 패킷으로 분해해서 전송하고, 수신 측에서 원래의 메시지로 조립하는 것
  • 패킷 교환은 전송할 패킷에 대해서 우선 순위가 같은 것을 표시해서 중요한 패킷 식별 가능 (공중 교환 데이터망에서 사용)
  • 특징
    • 다중화 : 패킷을 여러 경로로 공유
    • 채널 : 가상 회선 혹은 데이터그램 교환 채널을 사용
    • 경로 선택 : 패킷마다 최적의 경로를 설정
    • 순서 제어 : 패킷마다 최적의 경로로 보내지기 때문에 도착 순서가 다를 수 있음 (패킷의 순서를 통제함)
    • 트래픽 제어 : 전송 속도 및 흐름을 제어
    • 에러 제어 : 에러를 탐지하고 재전송
  • 장점
    • 회선 이용률이 높고, 속도 변환, 프로토콜 변환, 음성 통신 가능
    • 고 신뢰성 : (경로 선택, 전송 여부 판별 및 장애 유무 등) 상황에 따라 교환기 및 회선 등 장애가 발생하더라도 패킷의 우회 전송 가능하여 신뢰성 보장
    • 고 품질 : 디지털 전송으로 인접 교환기 간 또는 단말기와 교환기 간에 전송 오류검사를 실시하여 오류 발생시 재전송이 가능함
    • 고 효율 : 다중화를 사용하므로 사용 효율이 좋음
    • 이 기종 단말장치 간 통신 : 전송 속도, 전송 제어 장치가 다르더라도 교환망이 변환 처리를 제공하므로 통신이 가능함
  • 단점
    • 경로에서의 각 교환기에서 다소의 지연이 발생
    • 패킷을 헤더 추가로 인한 오버헤드 발생 가능성 존재

• 데이터그램 (Datagram)

  • 패킷 교환 방식 + IP 주소 사용하는 인터넷
  • 각 전송패킷을 미리 정해진 경로 없이 독립적으로 처리하여 교환하는 방식
  • 같은 목적지의 패킷도 같은 경로를 거치지 않고, 서로 다른 경로를 통해서 목적지에 도달하며 호 설정 단계의 회피가 가능함
  • 망의 한 부분이 혼잡할 때 전송 패킷에 다른 경로 배정 가능
  • 특정 교환기의 고장 시 모든 패킷을 잃지 않고, 경로를 피해서 전송할 수 있어서 신뢰 보장
  • 짧은 메시지의 패킷들을 전송할 때 효과적/재정렬 기능 필요함

• 가상회선 (Virtual Circuit)

  • 회선 교환 방식 + 데이터그램 방식
  • 처음 패킷으로 최적의 경로를 고정하고 패킷으로 나누어 고속으로 전송하는 기술
  • 패킷을 전송하기 전에 논리적은 연결을 먼저 수행함 (제어 패킷에 의한 연결형 서비스 제공)
  • 송신자는 호출 하고, 호출 수신 패킷을 주고 받아서 연결하는 방식
  • 회선 교환처럼 사용하지만 교환기에 패킷을 일시적으로 저장하여 일정한 전송률 보장 못함
  • 긴 메시지 전송 시 효과적
  • 이미 확립된 전송을 끝내기 위해서 Clear Request 패킷을 이용
  • 예시 : ATM

• 메시지 교환 (Message Swtiching)

  • 송신된 메시지를 중앙에서 추적하여 처리하는 방법 (축적 교환 방식)
  • 메시지를 메모리에 저장하고 여러 수신자에게 데이터 전송 가능
  • 예시 : 전자우편
  • 메시지 교환 방식
    • 메시지를 공유하면 데이터를 보낼 수 있음
    • 메시지 별로 우선순위를 부여함
    • 에러 제어를 제공함
    • 응답 속도가 느림
    • 대화형 시스템으로 사용하기 어려움

📕 2. 근거리 통신 기술

1) 근거리 통신 LAN

• LAN (Local Area Network)

  • 일정 지역 내에 분산 설치된 각종 정보기기들 사이에서 통신을 수행하기 위해 구성된 고속의 통신 채널
  • 전송 거리 : 약 50m 정도
  • 자원 공유 : 복수의 사용자에게 독점적 사용권을 부여하고, 사용자는 불편 없이 모든 자원을 효율적으로 사용
  • 분산 처리 : 독립된 각 장비에서 계산과 작업을 처리하고, 전체 시스템의 능력은 연결된 모든 컴퓨팅 능력에 따라 결정
  • 분산 제어 : 분산된 지역의 독립적인 장치 간의 통신을 통하여 프로세스 제어, 높은 데이터 전송 속도 및 신뢰성 유지
  • 정보 교환 : Video 및 Voice 신호 전달, Text 데이터 전달
  • 특징
    • 건물 내 데이터 통신, 공유 파일 서버, 프린터 공유에 사용
    • 이 기종 통신과 연결되어 데이터 송수신 가능
    • 10Mbps ~ 100Mbps 속도로 데이터 전송
    • 멀티미디어 데이터 전송
  • 장점
    • 전송되는 패킷 손실 및 지연이 적음
    • 사용자 간에 쉽고 빠르게 자료(문서, 동영상)등 공유 가능
    • 신뢰성이 높고 구축 비용이 적음
    • 오류 발생률이 낮음
  • 단점
    • 전송 거리가 짧아서 거리에 제약이 있음
    • UTP 및 광케이블로 구축되지만, 네트워크에 노드가 많아지면 충돌이 발생하여 성능이 떨어짐

• 근거리 통신에서 자원 공유

• LAN 종류

  • ALOHA (Additive Links Online Hawaii Area)
  • Slotted ALOHA
  • CSMA/CD
    • CSMA/CD : LAN
    • CSMA/CD : 충돌 없는 경우
    • CSMA/CD : 충돌 발생하는 경우

• IEEE 803 위원회의 LAN 표준안

2) 이더넷 (Ethernet)

📕 3. 데이터 통신

📕 4. 광대역 기술

📒 TCP/IP

📕 1. OSI 7계층

📕 2. TCP/IP 계층

📕 3. 응용 프로토콜

📒 NOS (Network Operating System)

📕 1. 윈도우 시스템

📕 2. 윈도우 서버

📕 3. IIS 서버

📕 4. DNS 서버

📕 5. 액티브 디렉터리

📕 6. FTP Server

📕 7. 리눅스

📒 네트워크 운용기기

📕 1. 네트워크 서버 운영

📕 2. 네트워크 회선 운영

📒 정보보호 개론

📕 1. 정보보호 개요

📕 2. 인터넷 보안

📕 3. 정보보안 시스템

📕 4. 시스템 공격 기법