Ethernet 이란

kyoungyeon·2022년 6월 18일

TIL

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의문점

iec 61850에서 반복되는 커뮤니케이션 ,
레벨/ 스택은 무엇인지 모르겠다
OSI 7 계층 TCP/IP 계층과 관련이 있는데, 프로토콜 종류를 명확하게 파악하지 못했다.
level 이 iec에서는 다른 명칭으로 쓰이는데 그것에 대해서도 파악이 어려웠다. (이게 물리적인 level인건지, 그냥 계층의 개념인건지..)
팀 미팅에서 말한것처럼 데이터 링크계층에서 사용하는 프로토콜인지 확인차
불명확해서 확인함

원인 분석

데이터가 어떻게 들어오는지에 대한 지식이 없었다. 단순히 jwt 데이터 처럼 들어오지 않을까라고 추측만 난무함 =>전혀 다름.
jwt payload는 body에 가깝다.
페이로드는 전송되는 데이터 자체를 지칭하고 있습니다. (업무와 관련된 정보 - 엔티티?)
보통 데이터를 전송할때는 헤더, 바디, 메타 데이터와 같은 정보로 이루어져 있는데 전송 목적이 되는 데이터만 포함하고 그 데이터와 함께 전송되는 헤더나 메타 데이터는 제외하고 이야기 됩니다
payload는 프로그래밍에서 주로 메시지 프로토콜(message protocols) 중에 프로토콜 오버헤드(protocol overhead)와 원하는 데이터를 구별할 때 사용 됩니다.
흥미있는 데이터

{
  "status":"OK",
  "data":{
    "message":"Hello World~!"
  }
}

Happy Memory + ies (행복한 기억들의 기록):티스토리

데이터 단위 차이를 몰랐음 => 기본부터 하자.
네트워크와 프로세스 과정에 대해 모호한 지식이 있었다. => 정리정돈하자.$

Flow

ethernet , goose, tcp.ip / asci 에 대해 위 IEC 61850 구조와 비교 분석

1 데이터 인풋.
각 데이터에는 헤더가 항상 따라붙는다.

처음은 데이터 스트림 형태로 들어온다
계층을 지나면서 각 계층별 헤더가 붙는다 (다음계층의 주소 (destination),원 주소 (source)
계층별 데이터 단위를 부르는 이름이 다름
- segment, datagram : 전송계층(4) tcp/udp 등의 데이터 단위
  - datagram (upd , 다른 계층에서 ), segment(tcp)
    스스로 포함되거나 독립적인 데이터 엔티티 및 관련 정보를 전달한다. (엔티티 - 업무에 필요한 정보 1)반드시 특성이 포함되고 2) 다른 엔티티와의 최소 한개 이상의 관계 형성 3)유일한 식별자로 구분 4)영속적인 인스턴스 집합)
- packet : 네트워크 계층 (3) ip 등의 데이터 단위
- frame : 링크 계층(2) wifi/bluetooth/Ethernet 등의 데이터 단위
- payload : 물리적 계층(1)의 이더넷 프로토콜의 데이터 단위
  (https://happymemoryies.tistory.com/28)

패킷?

네트워크 계층의 형식화된 데이터 단위
모든 OSI 계층에 반드시 연결되어있지 않다

이더넷 ?

물리계층에서 = LAN,MAN, WAN 기술규격, 신호,배선을 의미하는 것이고
데이터 링크계층에서 = 물리주소인 mac 패킷과 프로토콜의 형식을 정의한다.
전송 매체 : 동축 케이블,
상호 연결 장치 : 허브, 네트워크 스위치, 브릿지, 리피터, 라우터 등.

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물리주소 mac 이란

네트워크에 연결된 각 기기기들이 고유한 mac address 를 가지고 상호간 데이터를 주고받는다.
라우터에 mac 주소가 있음 (LAN, WLAN 모듈을 위한)
48bit = 6byte 의 MAC 주소를 확인할 수 있다.

이더넷 허브란

여러대의 컴퓨터, 네트워크 장비를 연결하는 장치
허브 내에 라우터/ 3계층 스위치등이 연결되어있으면 더 높은 계층 (물리계층)의 네트워크와도 연결 가능
허브와 컴퓨터간 연결에는 utp 케이블, RJ45 커넥터가 쓰인다
- RJ45케이블
브로드 케스팅 ( 한 컴퓨터에서 주고받은 데이터가, 같은 허브에 연결된 다수의 컴퓨터에 전달될때)
- UMTS 라우터 뒷면 LAN, WLAN mac 주소
허브 단점1:
자신의 인터페이스에 연결된 컴퓨터의 MAC 주소를 저장/관리 하지 않는다 -> 패킷의 출발지와 목적에 대한 정보가 없다 -> 목적이 없는 정보가 없는 상태에서 패킷을 전달하려면?
A: 다 보내야 한다. (모든 포트에 패킷 전달) => 비효율. 속도느려짐, 충돌 발생.
허브 단점 2: 충돌 감지를 위해 반이중 방식을 채택 => 비효율

이더넷 스위치란

L2, ~ L7 스위치가 존재한다.
각 스위치의 숫자는 레이어 번호와 연관되어있다. (데이터 링크, 네트워크, 전송 계층, 응용계층)
- L2 : mac 주소 테이블을 참조해서 스위칭(바꾼다)

일반적인 스위치와 동일한 의미
- L3 : 라우팅 테이블( ip 정보, 프로토콜 정보)을 참조해 스위칭
  일반적인 스위치 + 라우팅 기능
  패킷 목적지 -> 외부에 존재하는 ip ->동작가능
  프로토콜 기반
- L4 : tcp / upd 의 헤더(포트)를 보고 적절한 서버로 스위칭
  포트별로 프로토콜 판단해 전송 및 분류
  우선순위로 판단(로드 밸런싱) 가능
  l3에 가상 랜 기능과 그룹화 부하분산 설정 추가 포함
  단점 1: 응용프로그램의 다양한 형태의 패킷 내용은 보기 힘듬 ( VoIp, P2p)
  단점 2: 사용자 ip 가 수시로 변경될때 연속 서비스 제공 어려움
- L7 : 애플리케이션 정보(패킷 ip, 포트번호, url 정보, 쿠키, playload 정보)를 확인함
  불필요한 트래픽 차단
  네트워크 공격 완화

허브와 비슷하지만 , 훨씬 향상된 네트워크 속도 제공
각 데이터가 허브처럼 모든 컴퓨터에 전송되는게 아닌, 데이터를 필요로만 하는 컴퓨터에 전송됨
MAC 주소와 포트번호가 기록된 MAC 주소 테이블을 이용해 MAc 주소를 가진 해당 장비의 포트로만 프레임 전송
병목현상이 상대적으로 잘 생기지않음
포트를 1:1 로 연결, 전송중 패킷 충돌 방지함 => 더 빨라짐
전이중 통신방식 (= 송수신이 동시에 일어남)
스위칭 허브, 포트스위칭 허브라고 불림
REFER

허브	스위치
이더넷 네트워크 LAN 다수 컴퓨터 연결 하나의 라우터에서 연결된 다수의 컴퓨터 반이중방식 -충돌 감지, 비효율	port에 w전달한다 전이중(full-duplex)방식 지원 상대적으로 빠르다 VLAN이 있다

스위치 허브 차이

VLAN?

가상랜.
대량의 동보 발송
스위치의 처리용량을 초과하는 데이터 흐름을 관리
예시 : VLAN 스위치, 라우터 ,AP (액세스 포트)

서브 네트워크란

네트워크에 종속된 하위네트워크
host id가 있다 (8bit , 256개)
쪼개진 여러 서브네트워크 범위 = Subnet Mask
- NetMask 란?
- 연속되는하나의 값을 가질 수있다.
```
  00000000  0
  10000000  1
  ..........
  11111110  254
  11111111 255
```
  위즤 경우중 하나 만을 netmask로 가질 수 있음.

서브 네팅

네트쿼를 서브네트워크로 쪼개는 행위

vlan 시리즈
to Be continued

추가로 공부할 내용

프로토콜 goose
인터페이스 asci

reference

NETWORKING INFRASTRUCTURES FOR MICRO GRIDS PART I: DISCUSSION AND PROPOSAL / October 2014
Conference: International Conference on Green Technology and Sustainable DevelopmentAt: Ho Chi Minh City, Vietnam
Authors:
Michael Short
Teesside University
Muneeb Dawood
Teesside University

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