TCP/IP

🔌 TCP/IP 계층 모델

🔌 Ethernet 이더넷

LAN 통신 방식 중 하나
토큰 링, 토큰 버스, FDDI(양방향 이중 토큰 링) 방식도 존재하나, 최근에는 이더넷 통신이 주로 쓰임

🔌 CSMA/CD

LAN 통신 프로토콜. 그 중 허브 사용 시 사용하는 프로토콜

MA(Multi Access) | 동시에 여러 노드가 데이터 전송이 가능한 구조
CS(Carrier Sense) | 캐리어 신호를 보내 데이터 전송 중인지 네트워크 확인

데이터 전송 중 X  데이터 전송 중
TX {------}    TX {------}
RX {------}    RX {---}

CD(Collision Detection) | 충돌 탐지 후 jam 신호로 다른 노드에 충돌을 알림

🔌 Ethernet protocol 구조

• preamble: 동기화를 위한 것, 동기 신호 제공
• SFD: 프레임의 시작을 알림
  -- 이더넷 헤더 --
• Destination Address: 목적지 MAC 주소
• Source Address: 출발ㅣ MAC 주소
• Type/Length: 상위 계층 프로토콜, 데이터 필드 길이, MAC 클라이언트 프로토콜 종류
  -- 이더넷 헤더 --
• Data: Packet
• FCS: 오류 검출용 시퀀스
  
  

🔌 TCP/IP 네트워크 접속 계층

데이터링크 계층은 다음 두가지로 이루어져 있음

LLC | 논리적 연결을 사용하여 상위 계층 간 연결

MAC | 물리적 매개체를 통해 데이터 어떻게 보낼지에 대한 책임.
-> 물리 주소, 네트워크 토폴로지, 에러 통지, 흐름 제어

🔌 주소 결정 Protocol

ARP | 논리적 주소(IP) -> 물리적 주소(MAC)

호스트 A가 브로드캐스트 로 ARP 패킷을 전송하여 IP(예시 10.0.2.1) 와 MAC주소(FF:FF:FF:FF)를 비교하여 해당 IP를 가진 노드를 찾고, 해당되는 노드는 ARP 패킷을 전송(유니캐스트)하여 A는 apr cache table에 전송 받은 MAC 주소를 등록함

캐싱이 가능하므로 TTL이 지나지 않았다면 위 과정은 생략됨

*FF:FF:FF:FF - MAC 주소를 모르는 상태이므로 모든 노드를 목적지로 하고 보냄
*TTL - Time To Live (유효 기간)
*브로드캐스트에 의해 트래픽이 커질 수 있음. 따라서 네트워크의 10% 사용하도록 온프레미스 환경을 소규모로 구성

RARP | 물리적 주소(MAC) -> 논리적 주소(IP)

최근에는 잘 사용하지 않음. 보통 IP 할당 받기 위해 요청할 때 사용
IP만 제공하는 RARP와 달리 서브넷 마스크, 라우터 IP 등의 추가 정보를 제공하는 BOOTP, DHCP 로 대체됨

🔌 Hub vs Switch

• 허브
  - 동시에 송신하면 충돌 발생함. 따라서 CSMA/CD 프로토콜 사용하여 충돌 오류 발생률 줄임
  - Collision Domain 이 허브와 연결된 모든 PC 임
  - 100Mbps를 지원한다고 하면 허브에 연결된 PC 들이 해당 속도를 공유함, 채널이 1개
  - 버퍼 기능 없음

• 스위치 (보통 L2 장비)
  - MAC Address Table 이 존재하여 데이터를 필요로 하는 노드에만 전송이 가능해서 충돌이 발생하지 않음 (동시에 통신 가능)
  - Collision Domain 을 포트 별로 나눌 수 있음
  - NIC 에 Queue 라는 버퍼가 있어 프레임 저장이 가능함 -> 데이터 소실을 줄일 수 있음
  - 포트가 24개 라고 하면, 포트 당 100Mbps 지원시 24*100Mbps 이므로 2.4Gbps 를 지원하게 됨, 채널이 여러 개