2024/11/25 1, 2, 3, 4세션

장원석 강사님

A. IT 인프라 이해

• 인프라란? 기반 시설
• IT 인프라란? IT 를 사용하기 위한 기반 시설
• 네트워크, 서버, DB, 보안, 시스템 소프트웨어 등의 자원

A-1. 주요 구성요소

하드 웨어 : 눈에 보이는 물리적 장비

• PC, 모니터, 하드디스크, CPU, Memory, 서버, 스토리지, 라우터, 스위치

소프트웨어 : 눈에 보이지 않는 프로그램

• OS, DB, Microsoft Office, Photoshop

네트워크 : 컴퓨터 같은 장비들이 그물망처럼 연결된 형태 또는 장비

• 라우터(Router), 스위치, 방화벽, 케이블

데이터 센터

• 서버, 네트워크, 스토리지와 같은 IT 인프라 구성 요소들이 모여있는 시설
• 책장 하나를 서버 렉이라고 하고, 서버가 꽂혀있음

A-2. IT 인프라 유형

온 프레미스 (On-Premise)

• IT 인프라를 기업 자체에서 보유하고 운영
• 클라우드 컴퓨팅이 발전하기 전까지 사용
• 데이터센터를 직접 운용

클라우드

퍼블릭 클라우드

• 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공해주는 업체 (CSP) 에게 자원을 대여하여 사용
• AWS, Azure, GCP, 네이버 클라우드 등

프라이빗 클라우드

• 기업이 직접 클라우드 환경을 구축, 기업 내부와 계열사에만 공개
• 특정 기업, 특정 사용자만 사용
• 서비스 자원과 데이터는 기업의 데이터센터에 저장

하이브리드

• 온 프레미스 + 퍼블릭 클라우드

멀티 클라우드

• 2개 이상의 서로 다른 클라우드를 함께 사용
• AWS + Azure
• 하나의 CSP에 종속되지 않기 위함

온 프레미스 VS 클라우드

• 비용 절감
• 데이터 센터 필요 X

A-3. IT 인프라 구성도

• 인프라 구성을 한 눈에 알아볼 수 있도록 하는 다이어그램 또는 구성도
• 시스템의 배치 연결관계를 아이콘, 선으로 구조화

B. 스위치 네트워크 구성

B-1. 네트워크 이해

• 컴퓨터 같은 노드들이 통신 기술을 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 형태

네트워크 종류

PAN : 가장 작은 규모 (USB 등)
LAN : 근거리 영역 (랜선 등)
MAN : 대도시 영역
WAN : 광대역

• 장점 : 빠르다, 간편하다
• 단점 : 바이러스, 보안 취약 등

네트워크 구성요소

• 전송 단말기 (노드)
• 전송 매체 : 유선케이블, 무선 기술
• 전송 프로토콜 : 전송 단말기 간 정보를 주고받기 위한 규칙, 약속
• 네트워크 장비 : 정보를 전달하기 위해 목적지를 찾고 길을 결정하는 장비 (허브, 스위치, 라우터)

무선 통신 기술

• 5G, LTE, Wifi

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B-2. OSI 7계층

• 통신이 일어나는 과정을 7단계로 구분하여 정의
• 응용 > 표현 > 세션 > 전송 > 네트워크 > 데이터 링크 > 물리

응용 계층 (여기는 내부)

• 응용 프로세스와 직접 관련
• 사용자에게 다양한 네트워크 서비스 제공
• HTTP(S) / Email: SMTP / FTP / 가상 터미널
• 사용자 인증
• L7 스위치 : 5, 6, 7계층에서 사용하는 스위치.
• ex) 웹사이트 화면

표현 계층

• App, Layer 에 대한 데이터 전송, Syntax 협의
• 데이터 포맷(확장자) 결정 및 구성 (.txt / .mp3 / .pptx 등)
• Code 변환, 구축 변환
• 압축 및 암호화 / 복호화
• ex) 로그인 정보, 사진, 텍스트 등을 쪼개고 암호화 및 압축

세션

• 통신을 하기 위한 대문
• 통신을 위해서는 Session 이 만들어져야 함
• Interhost Communication
• Application 사이의 대화, Start, Maintain, Stop
• ex) 카톡을 할 때 카톡 방이 만들어지는 것처럼 생각
• ex) 전화 연결

전송 (여기서부터 외부)

• End to End Connection
• Application 사이의 논리적인 통로 제공
• 전송 문제 관리
• 포트로 연결 (8080, 443 등)
• TCP, UDP 등 프로토콜
• L4 스위치 : 4계층에서 사용하는 스위치.
• ex) TCP로 세션을 맺은 상대방에게 m개의 메세지를 보낼 것인데 이건 n번째 메세지라고 보냄
• ex) UDP 는 몇 개인지는 안알려주고 주기만 함. 속도가 빠름.

네트워크

• 논리적인 주소 사용 (IP 주소)
• 경로 관리, 최적 경로 선정
• 사용자 데이터(Packet) 전송
• ICMP 등 프로토콜 동작
• 라우터, 공유기, L3 스위치

데이터 링크

• 물리적인 주소 사용 (MAC)
• 데이터 전송을 위한 포맷 결정
• 데이터 전송을 위하여 Media에 접근하는 방법 제공
• Ethernet 프로토콜
• 스위치 : 랜선을 꼽는 포트로 구성, 각 포트에 연결된 PC(노드)끼리 통신하는 것을 중개

물리

• 물리적인 연결
• 전기적, 기계적, 기능적, 절차적 수단 제공
• 0, 1 비트 단위 / On, Off 의 전기적 신호 상태로 구성
• 리피터 : 전기 신호를 증폭시키는 장치
• 허브 : 여러 노드를 연결해주는 장치
• 케이블 : 장치와 장치 사이를 연결

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B-3. TCP/IP 4계층 모델

• 응용 > 전송 > 네트워크 > 네트워크 엑세스

네트워크 엑세스

• 데이터링크 & 물리 계층
• MAC 주소를 통해 장비 간 데이터 전송

네트워크

• 네트워크 계증
• IP 할당 / 패킷 단위의 데이터 구성
• IP, ARP, ICMP, RARP, OSPF

전송

• 전송 계층
• Port 기반 데이터 전송
• TCP, UDP

응용 계층

• 세션 & 표현 & 응용 계층
• FTP, HTTP, SSH, Telent, DNS, SMTP 등

헤더

• 데이터 전송이 이루어질 때, 계층 이동별로 필요한 정보
• 목적지 정보, 출발지 정보, 에러 체크 등
• HTTP 헤더, TCP 헤더, IP 헤더, 이더넷 헤더 등
• 헤더를 붙이는 것 : 캡슐화 / 헤더를 제거하는 것 : 역캡슐화

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B-4. 스위치 네트워크

• 2계층에서 사용
• MAC 주소를 기반으로 스위칭 수행
• 노드와 노드 간 연결을 중개

스위치의 필요성

• 통신을 위해서는 연결 필요
• 노드에 포트가 각각 1개라고 했을 때 각각의 포트를 스위치에 연결해서 노드끼리 통신하게 함.

스위치의 동작방식

• MAC 주소를 저장

MAC Address

• 네트워크 상의 장비를 구분하기 위해 각 장비의 인터페이스마다 할당된 주소
• 48비트 형식 : AA-AA-AA-00-00-00
• 일반적으로 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 의 제조사가 할당하여 하드웨어에 저장

Ethernet

• MAC 주소를 기반으로 통신하는 프로토콜

MAC Address Tables

• 스위치가 스위칭하기 위해 관리하는 테이블
• 대상 MAC 주소가 MAC 테이블에 없는 경우에는 모든 포트에 다 보내봤다가 목적지 MAC 이 응답을 하면 해당 포트의 MAC 주소를 MAC 테이블에 추가

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C. 패킷 트레이서

• 시스코에서 제공하는 네트워크 교육용 툴
• 타사로는 GNS 3라는 프로그램도 있음

스위치에 4대의 PC 연결하고, ping 날려보기

• 스위치의 Mac Address Table 에서 핑이 오고 갔던 노드의 MAC 주소 확인 가능
• Ping 을 날리지 않은 노드는 Table 에 기록되지 않음