CISCO 네트워킹 기초 및 2장

네트워킹

• 간단히 말해서 장비를 하나로 묶어주는 것!

인터넷

인터넷은 연결이다

특징

1. 하나의 프로토콜을 사용함

   • 프로토콜이란 대화의 규칙. 하나의 규칙을 사용해야지 대화가 가능하다.
     이 프로토콜을 TCP/IP라고 한다.

2. 웹 브라우저를 이용한다

3. 인터넷의 정보가 많다

인트라넷

내부의 인터넷이라 생각하면 된다.
특정 사람들만 접속하는 네트워크이다.
이 밖에도 협력사와 고객들에게 열어주는 엑스트라넷 같은것들이 있다.

LAN 이란?

Local Area Network의 약자로, 한정된 지역의 인터넷이다.
학교 컴퓨터실에서 스타크래프트할 때 같은 인터넷을 쓰는 사람들끼리 LAN매치 할 때 그 LAN이다.

이 반대의 개념으로 Wide Area Network WAN이 있다.
대부분은 WAN을 사용하지만 요즘은 그냥 Network로 통일해서 부르는 추세이다.

이더넷?

이더넷은 네트워킹의 한 방식이다. 네트워크의 구성방식중의 하나이며, CSMA/CD 방식을 사용한다.
현재 대부분의 인터넷은 이 Ethernet 방식으로 이루어지고 있다.

과거에는 네트워킹 방식이 FDDI, ATM 등 다양했고 이에 맞는 랜카드 등 장비가 다르게 필요했다.

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection의 약어이다.
한마디로 요약하면 대충 눈치것 통신하자 이다.

1. 이더넷 환경에서 통신을 하고자 하는 PC 혹은 서버는 현재 네트워크상에서 통신이 일어나는지 확인한다

   • 이는 즉, 캐리어가 있는지 감지하는것이다. 이때 만약, 캐리어가 존재하면 네트워크 상에서 누군가가 통신하고 있다는 의미이다. 따라서 대기를 하다가 캐리어가 감지되지 않으면 그 시점에 바로 자신의 데이터를 네트워크로 보낸다.

2. 만약 이 과정에서 두 서버나 PC가 동시에 데이터를 보낼 수 있다. 이런 경우를 Multiple Access, 다중접근이라 한다. 이 상황이 바로 Collision 상황이다. 따라서 이더넷에서는 데이터를 보내고 충돌이 발생하지는 않았는지 점검을 한다. 이를 Collision Detection이라 한다.

3. 이때 만약 Collision이 발생하면 Random한 시간동안 잠시대기하고 시행한다. 이떄 만약 Collision이 계속 발생하면 또 대기하고 또 대기하고를 반복하다가 결국 보내지못하면 통신불가능 판정을 받는것이다.

Tokening 토크닝

토크닝 방식의 네트워크에서 데이터를전송하고자 하는 PC는 이더넷처럼 눈치껏 보내지 않는다. 토근을 가진 하나의 PC에서만 데이터를 보낼 수 있다. 데이터를 다 보내고 다면 토큰을 다른 PC로 넘겨주게 된다. 이러한 방식이라면 당연 충돌은 발생하지 않는다. 또한 네트워크 성능 예측이 쉬워진다.

단점

보낼 데이터가 없더라도, 토큰을 옆 PC로 넘겨줘야하고 이걸 반복하다보면 보낼 PC가 비효율적으로 대기해야한다
따라서 이 방식은 현재는 사장된 방식이다.

UTP 케이블

장비를 연결할 때 쓰이는 네트워크 케이블이다. 이들은 카테고리로 분류된다.

카테고리 1 : 주로 전화망에 사용한다
카테고리 2 : 데이터를 최대 4Mbps 속도로 전송할 수 있는 케이블이다
카테고리 3 : 10 Base T 네트워크에 사용되는 케이블이다. 과거 자주 사용되었으며 10Mbps의 속도를 낸다.
카테고리 4 : 토크닝 네트워크에 사용된다
카테고리 5 : 100Mbps를지원하는 케이블이다.
카테고리 6 : 기가바이트 이상의 속도를 지원하는 케이블이다.
카테고리 7 : 주로 10Gbps를 지원하기위해 사용된다.

회선

회선의 연결방식에는 전화선(모뎀)을 이용한 방식, ISDN, ADSL등 다양한 방식이 있다. 현재 대부분 사용하는 네트워크는 내부의 네트워크와 ISP라고 부르는 인터넷 서비스 제공업체간 전용선을 이용한 연결이다.

Mac Adderess

MAC은 애플의 맥이 아니라 Media Access Control의 약자이다.
이 주소는 서로를 구분하기 위한 주소이다. 즉 우리는 TCP/IP를 이용하여 통신을 할 때도 이 MAC 을 사용한다
IP를 MAC으로 바꾸는 과정을 ARP라고 한다.

예시

1. PC X, PC Y가 통신을 하려고 한다
2. X 는 Y의 IP를 알고있다고 하면, X 는 네트워크의 모든 PC에 메세지를 보낸다.
3. 이떄 Y가 이 메세지를 받아서 MAC 어드레스를 알려주고 둘간의 통신이 연결되게 된다.
4. 만약 다른 네트워크에 있다면 둘은 직접통신이 안된다. 이 때, 라우터의 MAC어드레스로 X가 데이터를 보내고 라우터가 다시 Y에게 이 데이터를 전송해주는 방식을 취하게 된다.

캐스트 방식

유니캐스트

통신을 위해서는 항상 전송되는 프레임안에 출발지와 목적지의 주소 즉 맥어드레스가 있어야한다. 다시 설명하자면, PC의 주소를 프레임안에 써넣는데 이때 주소는 단 하나여야한다. 우리가 편지를 쓸 때 하나의 주소만을 쓰고 보내는것과 유사하다. 이렇게 하나의 주소를 쓰고 shared하면 각자 자신의 주소와 비교하고 자신의 것이 맞으면 가지고와서 CPU로 올려보낸다.

브로드캐스트

이 방식은 동네방송이라고 생각하면 된다. 로컬랜에 붙어있는 모든 네트워크 장비에게 보내는 통신이다. 이러한 방식은 원하지 않아도 일단무조건 받게 되어 있다. 받고 이것을 CPU로 보내서 CPU에서 알아서 처리하게 하는것이다. 따라서 이러한 방식은 CPU 성능저하를 가지고 온다.

앞서 설명한 MAC 주소를 찾아내는 과정 ARP가 브로드캐스트이다. MAC 주소를 모르기때문에 IP주소를 가진 PC를 찾기위해 전체발송을 하는것이다.

멀티캐스트

예를 들어 200명이 이용하는 네트워크에서 150명에게만 보내야한다면 어떻게 해야할까?

1. 유니캐스트를 이용하여 150명의 주소를 다 따서 하나씩 보내는것이다. 하지만 알고리즘을 해보신 분이라면 알겠지만, Brute Force는 좋은 방법이 아니다.

2. 브로드캐스트를 이용하여 전체에게 데이터를 보낼 수 도 있지만, 이는 결국 50명분의 낭비가 발생하게 된다.

이때 사용되는것이 멀티캐스트이다. 라우터나 스위치가 이 기능을 지원한다면 사용할 수 있다.