네트워크 기초 활용하기

네트워크 계층 구조 파악

OSI 7계층

1. 응용계층
2. 표현계층
3. 세션계층
4. 전송계층
5. 네트워크 계층
6. 데이터링크 계층
7. 물리계층

네트워크 장비

• 1계층 장비
  1. 허브: 여러 대의 컴퓨터를 연결하여 네트워크로 보내거나, 하나의 네트워크로 수신된 정보를 여러 대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비
  2. 리피터: 디지털 신호를 증폭시켜 주는 역할을 하여 신호가 약해지지 않고 컴퓨터로 수신되도록 하는 장비
• 2계층 장비
  1. 브리지: 두 개의 근거리 통신망을 서로 연결해주는 연결 장치
  2. L2 스위치: 느린 전송 속도의 브리지, 허브의 단점을 개선하기 위해 출발지에서 들어온 프레임을 목적이 MAC 주소 기반으로 빠르게 전송시키는 통신 장치
  3. NIC
  4. 스위칭 허브
• 3계층 장비
  1. 라우터: LAN과 LAN을 연결하거나 WAN 과 연결하기 위한 인터넷 네트워킹 장비
  2. 게이트웨이: 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 하는 장치
  3. L3 스위치: 3계층에서 네트워크 단위를 연결하는 장비
  4. 유무선 인터넷 공유기
  5. 망 스위칭 허브
• 4계층 장비
  1. L4스위치: 4계층에서 네트워크 단위를 연결하는 장비

네트워크 프로토콜 파악

프로토콜

• 프로토콜의 개념
  서로 다른 시스템이나 기기들 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준화된 통신 규약
• 프로토콜의 기본 3요소
  구문 + 의미 + 타이밍

네트워크 계층(3계층)

1. IP: 송수신 간의 패킷 단위로 데이터를 교환하는 통신 프로토콜
2. ARP: IP 네트워크 상에서 IP주소를 MAC주소로 변환하는 프로토콜
3. RARP: IP호스트가 자신의 물리 네트워크 주소는 알지만 IP 주소를 모르는 경우, 서버로부터 IP 주소를 요청하기 위해 사용하는 프로토콜
4. ICMP: 네트워크 장치 간의 오류 메시지와 제어 메시지를 전송하는데 사용, 네트워크 상태를 진단하고 문제를 해결하는 프로토콜
5. IGMP: 인터넷 그룹 관리 프로토콜은 호스트 컴퓨터와 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는데 사용하는 프로토콜
6. 라우팅 프로토콜: 데이터 전송을 위해 목적지까지 갈 수 있는 여러 경로중 최적의 경로 설정

IPv4

• 개념
  인터넷에서 사용하는 패킷 교환 네트워크상에서 데이터를 교환하기 위한 32비트 주소체계를 갖는 프로토콜
• 전송방식
  유니캐스트 + 멀티캐스트 + 브로드캐스트

IPv6

• 개념
  인터넷에서 프로토콜 스택 중 네트워크 계층의 프로토콜로서 버전 6 인터넷 프로토콜로 제정(128비트)
• 전송방식
  유니캐스트 + 멀티캐스트 + 애니캐스트

IPv4 -> IPv6

1. 듀얼 스택: 두 가지의 프로토콜이 모두 탑재되어 통신 상대방에 따라 IP 스택을 선택
2. 터널링: IPv6망에서 인접한 IPv4 망을 거쳐 캡슐화하여 전송하는 방법
3. 주소변환: IPv4망과 IPv6 망 사이에 주소변환기를 사용하여 패킷을 변환시키는 방법

멀티캐스트, 유니캐스트, 브로드캐스트, 애니캐스트

1. 멀티캐스트 프로토콜: 인터넷에서 같은 내용의 데이터를 여러명의 특정한 그룹 수신지로 동시에 전송
2. 유니캐스트 프로토콜: 고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 메시지를 전송
3. 브로드캐스트 프로토콜: 하나의 송신자가 같은 서브 네트워크상의 모든 수신자에게 전송
4. 애니캐스트 프로토콜: 단일 송신자로부터 데이터그램을 토폴로지상의 수신자 그룹 안에서 가장 가까운 노드로 연결

라우팅 프로토콜

• 개념
  데이터 전송을 위해 목적지까지 갈 수 있는 여러 경로 중 최적의 경로를 선정해주는 통신 규약
• RIP
  개념
  : AS 내에서 사용하는 거리 벡터 알고리즘에 기초하여 개발된 프로토콜
  특징:
  1. 벨만-포드 알고리즘 사용
  2. 15홉 제안
  3. UDP 사용
  4. 30초마다 정보 공유
• OSPF
  개념
  : OSPF는 규모가 크고 복잡한 TCP/IP 네트워크에서 RIP의 단점을 개선하기 위해 자신을 기준으로 링크 상태 알고리즘을 적용하여 최단 경로를 찾는 라우팅 프로토콜
  특징
  1. 다익스트라 알고리즘 사용
  2. 라우팅 매트릭 지정
  3. AS 분할 사용
  4. 홉 카운트 무제한
• 라우팅 알고리즘
  개념
  : 목직지까지의 최적 경로를 산출하기 위한 법칙
  유형
  1. 거리 벡터 알고리즘: 인접 라우터와 정보를 공유하여 목적지까지 거리와 방향 결정
  2. 링크 상태 알고리즘: 링크 상태 정보를 모든 라우터에 전달하여 최단 경로 트리 구성

전송계층

• TCP
  개념
  : 근거리 통신망이나 인트라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램을 안정적으로 교환시켜줌
  특징
  1. 신뢰성 보장
  2. 연결 지향적 특징
  3. 흐름제어
  4. 혼잡제어
• UDP
  개념
  : 비연결성이고, 신뢰성이 없으며 순서화되지 않는 데이터그램 서비스를 제공하는 전송 계층 프로토콜
  특징
  1. 비신뢰성
  2. 순서화되지 않는 데이터그램 서비스 제공
  3. 실시간 응용 및 멀티캐스팅 기능
  4. 단순 헤더

세션 계층

• 개념
  응용프로그램 간의 대화를 유지하기 위한 구조를 제공하고 이를 처리하기 위해 논리적인 연결 담당
• 종류
  1. RPC: 원격 프로시저 호출, 원격 제어를 위한 코딩 없이 다른 주소 공간에서 실행 가능
  2. NetBIOS: 응용 계층이 애플리케이션 프로그램에게 API를 제공하여 상호통신하는 프로토콜

표현 계층

• 개념
  애플리케이션이 다루는 정보를 통신에 알맞은 형태로 만들거나, 하위계층에서 온 데이터를 사용자가 이해할 형식으로 만드는 역할을 담당하는 계층

응용계층

• 개념
  응용프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용서비스를 수행하는 역할을 담당하는 계층
• 종류
  1. HTTP: 텍스트 기반의 통신규약으로 인터넷에서 데이터를 주고받을 수 있는 프로토콜
  2. FTP: TCP/IP 프로토콜을 가지고 서버와 클라이언트 사이의 파일을 전송하기 위한 프로토콜
  3. SMTP: 인터넷에서 TCP 포트 번호 25번을 사용하여 이메일을 보내기 위해 사용하는 프로토콜
  4. POP3: 응용 계층 인터넷 프로토콜 중 하나로, 원격 서버로부터 이메일을 가져오는데 사용
  5. IMAP: 원격 서버로부터 이메일을 가져오는데 사용하는 프로토콜, 이메일을 클라이언트 측이 저장하는 POP3와 달리 서버에서 이메일 저장
  6. Telnet: 인터넷이나 로컬 영역에서 네트워크 연결에 사용되는 네트워크 프로토콜

네트워크 전달 방식

패킷 스위칭

• 개념
  컴퓨터 네트워크와 통신의 방식 중 하나로 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며 데이터를 전송하는 동안에만 네트워크 자원을 사용하도록 하는 통신
• 종류
  1. X.25
  2. 프레임 릴레이
  3. ATM: 비동기 전송 모드라고 하는 광대역 전송에 쓰임

서킷 스위칭

• 개념
  네트워크 리소스를 특정 사용층이 독점하도록 하는 통신 방식
• 특징
  전송 보장
  서킷 확보 작업
  고정 대역폭