1. 네트워크 기초
네트워크(network) : 컴퓨터를 두 대 이상 연결하여 서로 데이터를 전송 할 수 있는 통신망
인터넷(Internet) : TCP/IP프로토콜을 사용하는 세계 최대 규모의 네트워크로 전 세계 컴퓨터를 서로 연결하는 거대한 통신망
패킷(packet) : 네트워크 통신을 할 때 사용되는 작게 분할된 데이터 조각으로 네트워크에서 전송하는 데이터의 기본 단위
비트(bit) : 컴퓨터의 정보량 단위로 8bit = 1bite
랜(Local Area Network, LAN, 근거리통신망) : 비교적 가까운 거리에 위치한 장치들을 서로 연결한 네트워크이다. 집, 사무실, 학교 등의 건물과 같이 가까운 지역을 연결하는 네트워크
왠(Wide Area Network, WAN, 원거리통신망) : 랜을 다시 하나로 묶는 거대한 네트워크. 특정 도시, 국가, 대륙과 같이 매우 넓은 범위를 연결하는 네트워크이다. 넓은 지역에 설치된 컴퓨터들 간의 정보와 자원을 공유하기에 적합하도록 설계한 컴퓨터 통신망이다.
인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider, ISP) : 인터넷에 접속하는 수단을 제공하는 주체. (사업자) KT, LGU, SK등이 있다.
서버(server) : 컴퓨터 네트워크에서 다른 컴퓨터에 서비스를 제공하기위한 컴퓨터 또는 프로그램이다. 반대로 서버에서 보내주는 정보 서비스를 받는 측 도는 요구하는 측의 컴퓨터 또는 프로그램은 클라이언트(client)이다.
DMZ(DeMilitarized Zone) : 외부에 서버를 공개하기 위한 네트워크. 네트워크 구성 중 일반적으로 인터넷인 외부 네트워크와, 내부 네트워크 사이에 위치한 중간 지대(서브넷)를 말한다. 네트워크의 보안영역으로 외부 공격자가 내부 네트워크에 침투하는 것을 막는 역할을 한다.
DMZ에 포함되는 영역이자 외부에 공개되는 서버로는 주로 웹 서버, 메일서버, DNS서버이다.
웹서버 : 서버를 불특정 다수의 외부사용자에게 공개
메일서버 : 외부사용자와의 메일을 주고받기 위해 공개
DNS서버 : 외부에서 도메인 이름을 사용하여 회사 서버에 접속하기 위한 서버
주로 회사에서 비즈니스 용도로 서버를 외부 공개 한다.
2. 프로토콜
OSI 7계층(7Layer) 모델
데이터의 송수신을 위해 ISO(국제표준기구) 에서 제정한 네트워크 표준규격. 각 계층은 독립적이므로 데이터가 전달되는 동안 다른 계층의 영향을 받지 않는다.
| 계층 | 이름 | 설명 |
|---|---|---|
| 7계층 | 응용계층(Application Layer) | 이메일, 파일전송, 웹사이트 조회 등 애플리케이션에 대한 서비스를 제공하는 계층 |
| 6계층 | 표현계층(Presentation Layer) | 문자코드 압축, 암호화 등의 데이터를 변환함 |
| 5계층 | 세션계층(Session Layer) | 세션체결, 통신방식을 결정함 |
| 4계층 | 전송계층(Transport Layer) | 신뢰 할 수 있는 통신을 구현한다. |
| 3계층 | 네트워크 계층(Network Layer) | 다른 네트워크와 통신하기 위한 경로설정 및 논리주소를 결정한다. |
| 2계층 | 데이터링크 계층(Data Link Layer) | 네트워크 기기 간 데이터전송 및 물리 주소를 결정한다. |
| 1계층 | 물리계층(Physical Layer) | 시스템 간의 물리적인 연결과 전기신호를 변환 및 제어한다. |
'데이터 송신측' | 응 표 세 전 네 데 물 | '데이터 수신측'
TCP/IP 모델
7계층이 아닌 응용계층, 전송계층, 인터넷계층, 네트워크 접속 계층 4계층인 모델
응 표 세 - 응용계층
전 - 전송계층
네 - 인터넷 계층
데물 - 네트워크 접속 계층
캡슐화/역캡슐화
헤더 : 저장되거나 전송되는 데이터의 맨 앞에 위치하는 추가적인 정보 데이터. 데이터의 내용이나 성격을 식별 또는 제어하는 데 사용된다.
트레일러 : 데이터 전달 시 데이터의 마지막에 추가하는 데이터. FCS(Frame Check Sequence)라고도 한다, 데이터 전송도중 오류가 발생했는지 확인하는 용도이다.
전송계층헤더, 네트워크 계층 헤더, 데이터링크 계층 헤더, 트레일러를 순서대로 추가한 데이터가 전기신호로 변환되어 수신측에 도착하는 과정을 캡슐화 라고 한다.
수신측에서는 반대로 데이터 링크 계층 트레일러부터 헤더와 트레일러를 제거, 네트워크 계층 헤더 제거, 전송계층헤더 제거를 하여 데이터를 수신하는 역캡슐화가 진행된다.
VPN(가상사설망/Virtual Private Network)
가상 통신 터널을 만들어 기업 본사나 지사와 같은 거점 간을 연결하여 통신하거나 외부에서 인터넷으로 사내에 접속하는 것.
인터넷VPN - 거점 간 접속 : IPsec이라는 암호 기술 프로토콜을 사용하여 접속함.
인터넷VPN - 원격접속 : 외부에서 사용하는 컴퓨터와 사내 네트워크를 연결하여 암호화된 통신로를 만듦
IP-VPN : MPLS라는 기술을 사용하여 인터넷망이 아닌 통신사업자 전용 폐쇄망을 사용. 폐쇄망이기 때문에 암호화를 사용하지 않음
3. 물리계층:전기신호
0과 1만으로 이루어진 비트열을 전기신호로 변환하려면 물리계층의 기술이 필요하다.
전기 신호의 종류
아날로그신호 : 전화 회선이나 라디오 방송에 사용되는 신호
디지털신호 : 0과 1의 집합(비트열)을 전기신호로 변환 > 네트워크를 통해 전기 신호로 전송 > 전기신호를 0과 1의 데이터로 복원
랜카드 : 비트열을 전기 신호로 변환하는 장치(ex 로지택의 랜 GTJ/PCI)
케이블의 종류와 구조
트위스트페어 케이블(=랜케이블)의 종류 2가지
UTP(Unshielded Twisted Pair) : 실드로 보호되지 않아 노이즈 영향을 쉽게 받음
STP(Shielded Twisted Pair) : 실드로 보호됨
랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45 라는 커넥터가 있다.
리피터, 허브
리피터(repeater) : 전기 신호를 정형(일그러진 전기신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비(요즘은 잘 안쓴다)
허브(hub) : 여러개의 포트가 달려있고 랜 케이블을 사용하여 컴퓨터 여러대를 연결하여 데이터를 주고받을 수 있다. 그러나 어떤 특정 포트로부터 데이터를 받을 때 나머지 다른 포트에도 데이터를 전송하는 특징이 있다.(dummy hub)
스위치(switch)
4. 데이터 링크 계층(랜에서 데이터 전송하기)
MAC주소(Media Access Control Address)
랜 카드를 제조할 때 정해지는 물리적인 주소(물리주소). 전 세계에서 유일한 번호로 할당된다.
48비트 숫자로 구성되며 앞쪽 24비트는 랜카드를 만든 제조사번호, 뒤쪽은 일련번호가 붙는다. (00-23-ED-V9-L1-R0)
이더넷 헤더 : 목적지의 MAC주소6byte와 출발지의 MAC주소6, 유형2byte 총 14byte로 구성됨
프레임 : 이더넷 헤더와 트레일러가 추가된 데이터
ARP(Adderess Resolution Protocol):목적지 컴퓨터의 IP주소를 이용하여 MAC주소를 찾기 위한 프로토콜. 출발지 컴퓨터가 목적지 주소를 모를 경우 MAC주소를 알아내기 위해 네트워크에 브로드캐스트를 하는데 이를 ARP요청이라고 한다.
스위치
데이터 링크 계층에서 동작하고 레이어2 스위치 또는 스위칭 허브라 불린다. 스위치 포트번호와 해당 포트에 연결된 컴퓨터의 MAC주소가 저장되는 데이터베이스인 MAC주소 테이블을 탑재하고 있어서 데이터 전송과 함께 포트를 등록하여 MAC주소를 학습한다.
주소 미등록시 : 플러딩 / 주소 등록 시 : MAC주소 필터링
데이터 충돌 제어(전이중 통신/반이중 통신)
전이중 통신 : 데이터 송수신을 동시에 통신하는 방식->스위치
반이중 통신 : 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가면서 통신하는 방식-> 허브. 충돌발생
충돌 도메인 collision domain : 데이터 전송 충돌이 발생할 때 그 영향이 미치는 범위
이더넷
컴퓨터 네트워크 기술 중 하나로 전 세계 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되는 랜에서 가장 많이 활용되는 기술규격.
10BASE-T
10: 통신속도
BASE : 전송방식(BASEBAND)
T : 케이블종류
5. 네트워크 계층(목적지에 데이터 전달하기)
IP주소(Internet Protocol)
ISP(Internet Service Provider)로부터 부여받는 네트워크 식별 주소. 어떤 네트워크의 어떤컴퓨터인지 구분할 수 있도록 하는 주소.
MAC주소는 48비트 16진수 표시인 반면 IP주소는 32비트 10진수로 표시(그러나 실제로는 2진수)
IP주소는 네트워크ID와 호스트ID로 나뉘어있다.
네트워크ID : 어떤 네트워크인가를 나타내는 주소부
호스트ID : 해당 네트워크의 어느 컴퓨터인지를 나타내는 주소부
주로 공인IP주소할당(라우터 등) IPv4 / 사설IP주소할당(회사/가정) IPv6
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) : 라우터의 기능. IP주소를 자동으로 할당하는 프로토콜
라우팅(routing) : 목적지 IP주소까지 어떤 경로로 데이터를 보낼 지 결정하는 것
라우터(router)
네트워크 계층에서의 캡슐화는 IP헤더를 붙인다.(출발지 IP주소, 목적지 IP주소 외...)=>IP패킷 생성(데이터 링크계층에서는 프레임, 네트워크계층 에서는 IP패킷)
IP주소의 클래스 구조
클래스 - 네트워크 크기를 구분하는 개념
| 클래스 이름 | 내용 | 공인IP주소의 범위 | 사설IP주소의 범위 |
|---|---|---|---|
| A클래스 | 대규모 네트워크 주소 | 1.0.0.0 ~ 9.255.255.255
11.0.0.0~126.255.255.255 |
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 |
| B클래스 | 중형 네트워크 주소 | 128.0.0.0 ~ 172.15.255.255
172.32.0.0~191.255.255.255 |
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 |
| C클래스 | 소규모 네트워크 주소 | 192.0.0.0 ~ 192.167.255.255
192.169.0.0~223.255.255.255 |
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 |
| D클래스 | 멀티캐스트(multicast)주소 | ||
| E클래스 | 연구 및 특수용도 주소 |
네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 구조 - 복습
네트워크주소 : 전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별하느데 사용. 호스트ID가 10진수로 0이면 그 네트워크 전체를 대표하는 주소가 됨
네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 자신의 IP주소로 설정하면 안된다.
서브넷의 구조 - 복습
서브네팅 : 네트워크 분할을 위해 IP주소의 구성을 변경하는 작업
서브넷 : 큰 네트워크를 분할해서 만든 작은 네트워크. ex 대규모 A클래스 네트워크를 작은 네트워크로 분할하여 브로드캐스트로 전송되는 패킷의 범위를 좁히는 것
서브넷 마스크 : 네트워크ID와 호스트ID를 식별하기 위한 값
A클래스 255.0.0.0
B클래스 255.255.0.0
C클래스 255.255.255.0
라우터의 구조
기본 게이트웨이(default gateway)설정. 한 네트워크 구성 내에서 다른 네트워크와 통신하기 위해 빠져나가야 하는 출입구 역할
이 기본 게이트웨이로 출입구를 지정하고 일단 라우터로 데이터를 전송한다.
기본게이트웨이 설정(자동/수동) :
제어판 > 네트워크 및 공유센터 > 해당wi-fi또는 이더넷 선택 후, 오른쪽클릭 후 [속성]클릭 > 이더넷 속성에서 '인터넷 프로토콜 버전4(TCP/IPv4)'선택 > 속성 클릭 > 자동으로 주소받기 일 경우 자동 할당.
라우팅 프로토콜 : 라우터 간 경로 정보를 교환하고 라우팅 테이블에 경로를 등록해 나가는 것. RIP, OSFP, BGP등이 있음
