CH3 : 네트워크개요

1. OSI 7 layer : 국제표준

2. TCP/IP : 인터넷에서 사용하는 5 layer

3. 네트워크장비 : 종류, 특징

OSI 7 layer

• 국제표준화기구 ISO
• 계층적, 독립적 동작
• 개념적 모델, 실제 구현 X

c.f )
TCP/IP - 실제 구현 O

• 통신 프로토콜
• 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 과정에 대한 약속
• 각 계층별로 동작하는 다수의 프로토콜이 정의됨

OSI 7게층 모델

---

7계층 : 응용 계층

• 사용자에게 User Interface를 제공
• 응용 프로세스와 직접 관계
• 일반적인 응용 서비스 수행

응용계층에서 동작하는 프로토콜

FTP, HTTP, TELNET, SSH

응용서비스

웹 브라우저, 메일전송 프로그램

---

6계층 : 표현 계층

• 암호화, 복호화
• 인코딩, 디코딩
• 데이터 형식의 변환 수행

---

5계층 : 세션 계층

• 세션 Session
  양 끝단의 두 개의 응용 프로세스 사이의 통신

• 세션 관리 계층

• 통신 방식의 종류
  1. 전이중 방식 - 휴대전화 (동시에 송신, 수신 가능)
  2. 반이중 방식 - 무전기 (동시에 송신, 수신 중 1)
  3. 단방향 방식 - 라디오 (송신, 수신 중 1)

---

4계층 : 전송 계층

• 양 끝단의 사용자가 신뢰성 있는 데이터를 주고 받게 하는 계층

TCP

• connection-oriented ( logical channel )
• 오류 제어 O
  • 양 끝단에서 전달받은 데이터의 오류를 검출 -> 재전송 요청 or 중복된 데이터 삭제
• 흐름 제어 O
  • 수신 측에서 처리할 수 있을 만큼의 데이터만 받을 수 있도록 제어
• 신뢰성 O
• 느린 속도 (UDP보다)

UDP

• connection-less
• 흐름 제어 X
• 신뢰성 보장 X
• 빠른 속도
• e.g ) 인터넷 실시간 영상

---

3계층 : 네트워크 계층

• 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할
• IP
• 라우팅 Routing
  데이터를 전달할 때, 어떤 경로로 데이터를 보낼 지 경로 선택
• IP packet header 이용 -> 최적의 전달 경로 선택
• 기존 경로 상, 고장이 발생 시 -> 대체 경로 탐색

---

2계층 : 데이터 링크 계층

• 직접 연결된 단말 사이
• Point-to-Point 간의 신뢰성 보장
• L1 에서 발생할 수 있는 오류 찾기 Parity Check 패리티 검사 -> 오류 수정
• MAC addr ( physical address )
• 장비 : Switch
• 프로토콜 : 이더넷 Ethernet -> LAN에서 사용
  

1계층 : 물리 계층

• 단말과 단말 사이를 실제 물리적으로 연결
  e.g ) 꼬임쌍선, 동축케이블, 광케이블, 무선

• 단말 Terminal
  1. 네트워크 사이를 연결하는 관문 역할의 노드 (L3)
  2. 네트워크에 참여한 모든 단말 (PC, Smartphone)
  -> 1, 2를 모두 포함

---

TCP/IP

TCP/IP 개요

• Internet 핵심 통신 프로토콜
  

TCP 헤더

TCP header의 크기는 최소 20 byte 이상이다 (O)

1. source port # - 16bit
2. dest port # - 16bit
3. Seq # - 32bit
4. ACK # - 32bit
5. header length - 4bit (TCP header 길이 고정 X)
6. reserved - 6bit
7. Flag bit ( URA, ACK, PSH, RST, SYN, FIN ) - 6bit
8. Window size - 16bit
9. TCP checksum - 16bit
10. emergency point - 16bit

---

TCP 포트

- 포트 Port
각 단말기 내에서 사용되는 주소 (수신자 시스템 내)

• 16 bit
  

- Well known Port number
20, 21 – FTP, 원격 파일 전송을 위한 목적
22 – SSH, 암호화된 원격 접속을 위한 목적
53 - DNS(Domain Name System), URL의 도메인 주소에서 IP 주소를
얻어올 때
80 - HTTP, 웹 접속을 위한 목적
443 – HTTPS, 암호화된 웹 접속을 위한 목적

---

TCP : connection

TCP는 connection-oriented protocol.

• 3-way Handshaking

1. Client : -> Server에게 SYN 패킷
2. Server : -> client에게 SYN+ACK 패킷
3. Client : -> Server에게 ACK 패킷
   ( 이후 연결 생성 Established 상태가 지속 )

TCP : data send

• 2-way
• 실제 메시지가 오고 가는 과정

1. Client : -> Server에게 패킷 with Data
2. Server : -> client에게 ACK 패킷

흐름제어
Client 가 (Server 의 ACK 패킷을) 일정 시간 못 받은 경우
=> Client -> Server : 메시지 재전송
=> TCP header 이용, 슬라이딩 윈도우 방법으로 처리

---

TCP : close

• 4-way
  

1. Client : -> Server에게 FIN 패킷
2. Server : -> client에게 ACK 패킷
   ( Server : 남아있는 작업 수행 )
3. Server : -> clinet에게 FIN 패킷
4. Client : -> Server에게 ACK 패킷

---

IP

• IP
  L3, 네트워크 계층에 해당하는 통신 프로토콜, 라우팅 담당
  

• L3, IP 주소

  라우팅 테이블 (Routing Table)

  각 노드 사이의 연결 정보를 저장한 테이블
  두 연결 사이의 cost(전송 속도 or 거쳐야 하는 라우터 개수)를 저장

IP addr

- IPv4 vs IPv6

• IPv4

• 네트워크 상, 유일한 주소

• 32 bit (= 4 byte)

• 10진수, 8 bit 씩 4묶음

• 신규 주소 할당 중지 (2011년 2월 4일 종료)

• IPv6

• 128 bit (= 16 byte)

• 16진수, 16 bit 씩 8묶음

Q. IPv4 - IPv6는 호환되지 않는다 (O)

- IP addr class

• IP 주소의 Class
  • 종류 : 5가지 (A, B, C, D, E)
  • 일반 사용 : 3가지 (A, B, C)
  • 특수 목적 : D (multi-casting용), E (연구용)
• 구분
  

IP 주소 = 네트워크 주소 + 호스트 주소

• IANA : TCP/IP 관리하는 국제표준기구

  • IP 주소의 네트워크 주소에 해당하는 부분만 할당

  • 호스트 주소 범위는 신청자가 자율적으로 관리

- public IP vs private IP

public IP : IANA에 의해 할당받은 IP addr

private IP : local network에서만 사용될 수 있는 IP addr

사설 IP address

Class	주소 범위
Class A	10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
Class B	172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
Class C	192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

---

IP addr vs. MAC addr

IP addr

• 10진수, 32bit
• L3, Network 계층

MAC addr

• 16진수, 48bit
• L2, Data link 계층
• 물리적 주소, NIC

---

네트워크장비

리피터

• L1
• 신호 증폭

허브

• L1
• 다중 포트 리피터
• Star 형태
• Broadcasting 방식
  

스위치

• L1, L2 (local network)
• 향상된 network 속도
• 패킷을 dest MAC addr에만 전송
• Broadcasting 방식 X

라우터

• L1, L2, L3 (between network)
• 패킷을 dest IP addr에 전송