네트워크에 대한 이해

1. 프로토콜

- 규약
- 컴퓨터와 컴퓨터 사이에 메시지를 전달하는 과정
- peer layer

2. OSI 7 Layers

- 다양한 도로망
- 국제표준화기구(ISO)에서 설계
- 네트워크 패킷: 자동차 / 네트워크 상에 흘러가는 데이터 단위

1) 1계층: 물리계층

• 인터넷 이용시의 시스템간의 물리적인 연결매체
  ex) 랜 케이블, 전화선, 동축 케이블, 광 케이블
• CAT
  '랜케이블 카테고리'를 의미
  CAT 뒤에 붙는 숫자가 커질수론 최대 속도가 증가
  -> CAT1은 최대 속도 1Mbps미만이지만, CAT7은 10Gbps
  

2) 2계층: 데이터 링크 계층

• 두 포인트 간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층
• 상호 통신을 위해 MAC 주소를 할당
• MAC주소
  : ipconfig /all 명령을 통해 확인
  : 12개의 16진수로 구성 (앞 6개는 네트워크 카드를 만든 회사, OUI / 뒤 6개는 각 회사엥서 임의로 붙이는 숫자, Host Identifier)
• 스위치
  

3) 3계층: 네트워크 계층

• 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할

• 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류 제어 수행

• IP 주소 활용

• IP 주소
  : 8비트의 수 4개로 구성 (32자리 2진수로 8자리마다 점을 찍어서 구분)
  : A, B, C, D, E 클래스로 구분

        	- A 클래스: 첫번째 자리가 네트워크 주소, 나머지 세 자리가 호스트 주소 / 사용 가능 컴퓨터 수가 가장 많으며 국가나 대형망에 사용
          - B 클래스: 두번째 자리까지가 네트워크 주소, 나머지 두 자리가 호스트 주소 / 사용 가능 컴퓨터 수가 A 클래스보다는 적지만 C 클래스보다는 많아서 학교 등 중대규모에서 사용
          - C 클래스: 세번째 자리까지가 네트워크 주소, 나머지 한 자리가 호스트 주소 / 사용 가능 컴퓨터 수가 비교적 적어서 소규모 회사나 ISP 업체에서 사용

• 다음 라우터까지의 2계층 정보를 패킷에 덧씌움

• 실습1. ewha.ac.kr의 IP 주소 찾아보기

  how? 커맨드 창을 열어 ping ewah.ac.kr 입력 -> 페이지의 IP주소 확보
  
  

• 실습2. 미국 정부 기관의 IP 주소 찾아보기
  

• 실습3. naver의 IP 주소 찾아보기
  

4) 4계층: 전송 계층

• 종단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있도록 함 -> 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 신경 쓰지 않도록 해줌
• TCP
• 포트: 시스템에 도착한 후 패킷이 찾아갈 응용 프로그램과 통하는 통로 번호
• 3계층과 4계층의 정보는 netstat -an 명령으로 확인
  
• 3-way handshaking으로 연결
  +) 통신 전, 클라이언트는 포트가 닫힌 closed 상태, 서버는 해당 포트로 항상 서비스를 제공할 수 있는 listen 상태
  i) 클라이언트 -> 서버: (서버에 연결을 원한다는) SYN 패킷
  ii) 서버 -> 클라이언트: (연결을 허용하는) SYN+ACK 패킷
  iii) 클라이언트 -> 서버: (응답을 확인했다는) ACK 패킷
• 연결 해제 과정
  +) 통신을 하는 중, 클라이언트와 서버 모두 Established 상태
  i) 클라이언트 -> 서버: FIN 패킷 (이땨 클라이언트는 Close Wait)
  ii) 서버 -> 클라이언트: (요청을 확인했다는) ACK 패킷
  iii) 서버 -> 클라이언트: (연결을 끊을 준비가 됐다는) FIN 패킷
  iv) 클라이언트 -> 서버: (응답을 확인했다는) ACK 패킷

5) 5계층: 세션 계층

• 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공
• 정보 교환을 효과적으로 할 수 있도록 추가 서비스 제공

6) 6계층: 표현 계층

• 코드 간의 번역
• 데이터 구조를 하나의 통일된 형식으로 표현 -> 응용 계층의 데이터 형식 차이로 인한 부담을 덜어줌

7) 7계층: 응용 프로그램 계층

• 사용자가 응용 프로그램 사이에 데이터의 교환
  ex) HTTP, FTP, 터미널 서비스, 메일 프로그램, 디렉터리 서비스 제공