15 네트워크
Section 1. 네트워크 기본
1. 네트워크
⑴ 네트워크 개념
- 컴퓨터와 같은 노드들이 통신 기술을 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 이용 형태
⑵ 거리 기반 네트워크
■ PAN(Personal Area Network)
- 5m 전후의 인접 통신
■ LAN(Local Area Network)
- 근거리 네트워크로 사무실과 같은 소규모 공간 내의 고속 통신 회선
■ MAN(Metropolitan Area Network)
- LAN과 WAN의 중간 형태
■ WAN(Wide Area Network)
- 광대역 네트워크망으로 유관한 LAN간의 연결
2. 네트워크 토폴리지(Network Topology)
⑴ 계층형(Tree)
⑵ 버스형(Bus)
⑶ 성형(Star)
⑷ 링형(Ring)
⑸ 망형(Mesh)
3. 데이터 전송
⑴ 아날로그/디지털 전송
① 아날로그 전송
- 전송 매체를 통해 전달되는 신호가 아날로그 형태인 것
- 신호 감쇠 현상이 심하고, 오류의 확률이 높음
② 디지털 전송
- 전송 매체를 통해 전달되는 신호가 디지털 형태인 것
- 제한된 거리에서의 감쇄 현상은 없으나 전송거리의 제한을 극복하기 위해 리피터(Repeater) 사용
- 장거리 전송이 가능
⑵ 방향에 따른 구분
① 단방향 통신(Simplex)
- 일방적으로 ‘A → B’ 의 통신만 가능한 전송 방식(ex. 라디오, TV)
② 반이중 통신(Half Duplex)
- 서로 데이터를 전송할 수 있지만, 하나의 회선을 사용하기 때문에 동시에 전송은 불가능(ex. 무전기)
③ 전이중 통신(Full Duplex)
- 서로 언제나 필요한 데이터를 동시에 송수신 할 수 있는 전송(ex. 전화)
⑶ 직렬전송/병렬전송
① 직렬전송(Serial Transmission)
- 한 번에 한 비트씩 순서대로 전송
- 데이터 전송 속도 느림
- 구축이 쉽고 경제적
② 병렬전송(Parallel Transmission)
- 문자 단위 등 여러 비트를 동시에 전송하는 방식
- 데이터 전송 속도 빠름
- 흐름제어 필요
⑷ 동기 전송/비동기 전송
동기(배추를순서대로나름)
비동기(생각나는대로휙보냄)
-김씨는 던지는지안던지는지 모르니 스탑비트 스타트비트 삽입
동기 고속 / 비동기 저속
① 동기식 전송 방식(Synchronous Transmission)
- 한 문자단위가 아니라 여러 문자를 수용하는 데이타블럭 단위로서 전송하는 방식
- 양측에 설치된 모뎀이나 다중화기 등과 같은 기기에 의해 타이밍 조정
② 비동기식 전송 방식(Asynchronous Transmission)
- 작은 비트블럭의 앞뒤에 각각 start bit와 stop bit를 삽입하여 동기화하는 방식
③ 동기/비동기 비교
구분
동기식 전송 방식
비동기식 전송 방식
통신 속도
고속
저속
회로 복잡도
복잡
단순
구축 비용
고가
저가
클럭 동기
Start bit, Stop bit
블록 단위 전송
문자 단위 전송
전화 교환망, ATM, 데이터 통신망
RS-232C
동기 제어 방식
전송 단위
적용 예
Section 2. 근거리 통신망(LAN, Local Area Network)
1. LAN
⑴ LAN의 개념
- 여러 대의 컴퓨터와 주변장치 등이 통신 네트워크를 구성하여 통신하는 망
⑵ LAN의 전송방식
① 베이스밴드(Base Band)
- 컴퓨터나 통신장치의 디지털 신호를 변조하지 않고 전송로를 이용하여 그대로 전송하는 방식
② 브로드 밴드(Broad Band)
- 디지털 데이터를 모뎀을 이용하여 아날로그 데이터로 변조하여 전송하는 방식
베이스밴드는 가까운곳 / 브로드밴드는 먼곳
⑶ LAN의 프로토콜
■ LLC(Logical Link Control)
- OSI에서 데이터 링크 계층 기능 담당 (흐름제어, 오류처리 등)
■ MAC(Medium Access Control)
- 물리적 전송 선로의 특징과 매체 간 연결 방식 제어
- CSMA/CD, 토큰 링, 토큰 버스
2. LAN의 표준 802.X 시리즈
표준
설명
802.1
- 전체의 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 표준 규약
802.2
- 논리링크제어(LLC)에 관한 규약
802.3
- CSMA/CD에 관한 규약
802.4
- 토큰 버스에 관한 규약
802.5
- 토큰 링에 관한 규약
802.11
- 무선 LAN에 관한 규약
802.15
- 블루투스에 관한 규약
⑴ CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
① CSMA/CD 개념
- IEEE 802.3 이더넷 LAN에서 사용되는 매체접근방식
- 유선 네트워크에서 충돌을 확인할 수 있는 방식
② 용어의 의미
■ CS(Carrier Sense Multiple Access)
- 채널 사용 전 다른 이용자가 있는지 확인하는 방식
하나의 통신선로에 한순간에
하나의 데이터만 움직일수 있어서 캐리어센스신호를 보냄
■ MA(Multiple Access)
- 누구든 동시에 접근할 수 있는 방식
통신선로는 누구나 이용가능
■ CD(Collision Detection)
- 충돌을 검사하여 제어하는 통신 방식
⑵ CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
① CSMA/CA 개념
- IEEE 802.11 무선 LAN에서 사용되는 매체접근방식
- 무선 네트워크에서 충돌을 감지하기 힘들기 때문에 CSMA/CD대신 CSMA/CA 사용
- CSMA 방식에 충돌 회피 기능 추가
- 다른 컴퓨터가 네트워크를 사용중인지 판단하여, 사용중이라면 일정시간 동안 대기한다.
② 용어의 의미
■ CS(Carrier Sense Multiple Access)
- 채널 사용 전 다른 이용자가 있는지 확인하는 방식
■ MA(Multiple Access)
- 누구든 동시에 접근할 수 있는 방식
■ CA(Collision Avoidance)
- 충돌을 검사하여 피하는 통신 방식
⑶ 토큰 버스(Token Bus)
- 버스형(Bus) LAN에서 사용하는 방식으로, 토큰이 논리적으로 형성된 링(Ring)을 따라 각 노드들을 차례로
옮겨 다니는 방식
csma는 충돌날수있는데 얘는 충돌날이유없음
토큰버스 하나가 버스선로에서 돌아다니다가 토큰에다 데이터 채워보냄
⑷ 토큰 링(Token Ring)
- 링형(Ring) LAN에서 사용하는 방식으로, 물리적으로 연결된 링(Ring)을 따라 순환하는 토큰(Token)을 이용하여 송신 권리를 제어
■ 토큰 상태
- 프리 토큰(Free Token) : 회선을 사용할 수 있는 상태
- 비지 토큰(Busy Token) : 회선이 데이터 전송에 사용 중
⑸ 블루투스 규약(802.15)
버전
내용
802.15.1
- 'Bluetooth'를 기반으로 한 WPAN(Wireless Personal Area Network) 규격
802.15.2
- WPAN 및 WLAN을 동시에 사용, 상호 간섭 해소 등 공존
802.15.3
- 20Mbps 이상의 고속의 WPAN 규격
802.15.4
- 저속의, 저전력, 저가형 WPAN 규격
802.15.5
- WPAN에 의한 `Mesh Network` 구성
802.15.6
- Body Area Network (체온, 심전도, 맥박, 삼축 가속도 등의 측정 기능)
802.15.7
- 가시광선 통신 (Visible Light Communication)
Section 3. 데이터 교환 방식과 다중화
1. 데이터 교환 방식
⑴ 회선망의 종류
① 전용회선
- 통신회선이 항상 고정되어 있는 방식
- 송수신 측을 일대일로 연결
- 고가의 비용이 발생
② 교환회선
- 교환기에 의해 송/수신 상호간이 연결되는 방식
- 정보 보안을 위해 기밀성, 무결성을 고려해야 함
- 통신 장치와 회선 비용을 줄일 수 있다.
전용회선 : 직접회선깜 고가비용
교환회선 : 회선빌림 기밀성무결성고려 비용쌈
⑵ 데이터 교환 방식
2. 다중화(Multiplexing)
⑴ 다중화의 개념
- 하나의 통신 회선을 여러 가입자들이 동시에 사용하도록 하는 기능
⑵ 다중화기(MUX, MultipleXer)
- 여러 개의 터미널 신호를 하나의 통신 회선을 통해 전송할 수 있도록 하는 장치장치
⑶ 다중화기 종류
① 주파수 분할 다중화기 (FDM, Frequency Division Multiplexer)
- 하나의 물리적 통신 채널을 여러 주파수 채널로 나누어 사용하는 다중화 방식
② 시분할 다중화기 (TDM, Time Division Multiplexer)
- 한 전송로의 데이터 전송 시간을 일정한 시간 폭으로 나누어 차례로 분배하는 방식
■ 다중화 방식
동기식 시분할 다중화 (Synchronous TDM)
- 실제 송신할 데이터의 존재 유무에 관계없이 타임슬롯을 할당하여 전송
- 전송할 데이터가 없는 장치도 타임슬롯이 할당되므로 효율성이 떨어진다.
비동기식 시분할 다중화 (Asynchronous TDM)
- 실제로 전송할 데이터가 있는 장치에만 타임슬롯을 할당
- 동기식 다중화에 비해 전송 효율이 높다.
- 통계적 시분할 다중화 방식, 지능형 다중화 방식이라고도 한다.
③ 코드 분할 다중화 (Code Division Multiplexer, CDM)
- 고유의 코드를 이용한 다중화 방식
④ 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing, WDM)
- 여러 파장대역을 통해, 동시에 전송하는 광 다중화 방식
⑤ 공간 분할 다중화 (Space-Division Multiplexing, SDM)
- 시간(TDM) 또는 주파수(FDM)가 아닌 공간 차원(SDM)에서 다중화하는 기술
⑷ 역다중화기와 집중화기
① 역다중화기 (Inverse MUX)
- 하나의 고속회선으로부터 데이터를 받아 여러 개의 저속회원으로 쪼개어 전송하는 것
② 집중화기(Concentrator)
- 여러 개의 저속회선으로부터 전송된 데이터를 버퍼에 축적한 후 이를 모아서 고속회선으로 전송하는 것
Section 4. 인터넷
1. 인터넷
⑴ 인터넷(Internet)의 개념
- TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망
⑵ 인터넷 서비스
■ WWW (Wold Wide Web)
■ 전자우편 (E-MAIL)
- SMTP, POP3, MIME 프로토콜을 사용
■ 텔넷 (Telnet)
- 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 서비스
■ HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)
- 하이퍼 텍스트 문서를 전송하기 위해 사용되는 프로토콜
■ FTP (File Transfer Protocol)
- 파일 전송 프로토콜
■ 아키 (Archie)
- 익명의 FTP 사이트에 있는 FTP 서버와 그 안의 파일 정보를 데이터베이스에 저장해 두었다가 FTP서버의 리스트와 파일을 제공함으로써 정보를 쉽게 검색할 수 있도록 하는 서비스
■ 고퍼 (Gopher)
- 메뉴 방식을 이용해 손쉽게 정보 검색을 할 수 있도록 하는 서비스
■ 유즈넷(USENET)
- 분야별로 공통의 관심사를 가진 인터넷 사용자들이 서로의 의견을 주고받을 수 있게 하는 서비스
2. IP
⑴ IP(Internet Protocol address) 주소
① IP의 개념
- 인터넷에서 컴퓨터를 식별할 수 있는 고유한 번호
- 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하기 위해 서브넷 마스크(Subnet Mask)를 사용한다.
② IP 주소 클래스
클래스
옥텟 IP
최상비트
호스트 수
네트워크 수
용도
A Class
0 ~ 127
0
B Class
128 ~ 191
10
C Class
192 ~ 223
110
D Class
224 ~ 239
1110
멀티캐스트용
E Class
240 ~ 255
1111
실험용
16,777,216
128
65,536
16,384
중대형 통신망
256
2,097,152
소규모 통신망
국가/대형 통신망
⑵ IPv6
① IPv6의 개념
- IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위하여 기존의 IPv4주소 체계를 128비트 크기로 확장한 차세대 인터넷 프로토콜 주소
② 특징
- 헤더의 내용을 확인하는 데 소요되는 오버헤드를 최소화하도록 설계
- 주소를 128비트로 표현한 확장된 주소 공간
- 계층적 주소 할당 체계
- 자동화된 주소 설정
- 기본으로 제공되는 보안기능
- 개선된 QoS 지원
- 헤더를 추가할 수 있는 확장성
- 패킷 크기 확장
③ 표시형식
- 16비트씩 8부분, 128비트로 구성되며, 콜론(:)으로 구분한다.
EX) 2001:0DB8:1000:0000:0000:0000:1111:2222
④ IPv4/IPv6 전환기술
■ 듀얼 스택(Dual Stack)
- 장비들이 IPv4 및 IPv6 모두 지원, 동시 처리 가능
■ 터널링(Tunneling)
- IPv6 패킷을 IPv4 패킷 속에 캡슐화하여 사용하는 기술
■ 주소 변환(Address Translation)
- IPv6 시스템이 IPv4 수신자가 이해할 수 있는, 또는 그 반대로 헤더 변환하는 기술
⑶ IPv4 와 IPv6 비교
구분
IPv4
IPv6
주소길이
32비트
128비트
표시방법
8비트씩 4부분, 10진수로 표시
16비트씩 8부분, 16진수로 표시
주소개수
약 43억개
43억 * 43억 * 43억 * 43억
주소할당
비 순차적 할당
순차적 할당
품질제어
지원 수단 없음
품질보장이 용이
보안기능
IPSec 프로토콜 별도 설치
확장기능에서 기본으로 제공
지원 수단 없음
지원 수단 있음
모바일 IP
곤란
용이
주소 유형
유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트
유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트
플로그앤플레이
3. 서브넷
⑴ 서브넷, 서브넷 마스크
① 서브넷(Subnet)
- 하나의 네트워크가 분할되어 나눠진 작은 네트워크
② 서브네팅(Subnetting)
- 네트워크 성능 보장, 자원을 효율적으로 분배하기 위해 네트워크 영역과 호스트 영역을 쪼개는 작업
③ 서브넷 마스크(Subnet Mask)
- IP 주소에 대한 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분하기 위해서 사용
- Mask 연산(AND 연산)을 활용하여 구분
4. IP 기타기술
⑴ NAT(Network Address Translation)
① NAT의 개념
- 외부서 알려진 공인 IP 주소와 사설 IP 주소를 사용하는 내부 네트워크에서 IP 주소를 변환
- 제한된 수의 인터넷 IPv4 주소 문제를 해결하기 위해 개발
② 주소 할당 방식에 따른 NAT 종류
■ Static NAT
- 공인 IP주소와 사설 IP주소가 1:1로 매칭되는 방식
■ Dynamic NAT
- 여러 개의 공인 IP 주소 대비 사설 IP 개수가 많을 경우 사용하는 방식
■ PAT(Port Address Translation)
- 공인 IP 주소 1개에 사설 IP 주소 여러 개가 매칭되는 방식
⑵ DNS(Domain Name System)
- Domain Name을 IP Address로 바꾸어 주거나, 그 반대의 작업을 처리하는 시스템
Section 5. 프로토콜
1. 프로토콜
⑴ 프로토콜의 개념
- 컴퓨터나 통신장비들 사이에서 원활한 데이터 교환을 수행하기 위해 표준화한 통신 규약
⑵ 통신 프로토콜의 기본요소
■ 구문(Syntax)
- 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
■ 의미(Semantics)
- 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
■ 타이밍(Timing)
- 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정
⑶ 프로토콜의 기능
- 단편화와 재결합
- 캡슐화(Encapsulation)
- 흐름제어(Flow Control)
- 오류제어(Error Control)
- 혼잡제어(Congestion Control)
- 동기화(Synchronization)
- 순서 제어(Sequencing)
- 주소 지정(Addressing)
- 다중화(Multiplexing)
- 경로 제어(Routing)
2. 흐름제어와 오류제어
⑴ 흐름제어
① 흐름제어의 개념
- 수신 측의 처리 능력에 따라 송신 측에서 송신하는 데이터의 전송량이나 전송 속도를 조절하는 기능
- Stop and Wait 방식, Sliding Window 방식
② 피기배킹(piggybacking)
- 양방향으로 동시에 정보 프레임과 응답 프레임을 교차하여 전송하는 경우를 사용하는 방식
⑵ 오류제어
① 오류제어의 개념
- 전송중에 발생하는 오류를 검출하고 정정하여 데이터나 제어 정보의 파손에 대비하는 기능
- TCP는 기본적으로 ARQ(Automatic Repeat Request), 재전송 기반 오류 제어를 사용한다.
- Stop and Wait 방식, Go Back N 방식, Selective Repeat, Adaptive ARQ 방식
⑶ 오류 발생 원인
① 감쇠(Attenuation)
② 지연 왜곡(Delay Distortion)
③ 상호 변조 잡음(Intermodulation Noise)
④ 충격 잡음(Impluse Noise)
⑷ 전송 오류 제어 방식
① 전진 오류 수정(Forward Error Correction, FEC)
- 재전송 요구 없이 수신 측에서 스스로 오류 검출 및 수정하는 방식
- 에러 발생할 경우 송신측에 통보하지 않음
- 오류정정을 위한 제어비트가 추가되어 효율이 떨어짐
- 해밍코드, 상승코드 방식
② 후진 오류 수정(Backward Error Correction, FEC)
- 송신 측에 재전송을 요구하는 방식
- 패리티 검사, CRC, 블록 합 방식으로 오류를 검출하고, 오류 제어는 ARQ에 의해 이루어진다.
⑸ 오류 검출
① 패리티(Parity) 검사
- 데이터 한 블록 끝에 1비트의 검사 비트인 패리티 비트를 추가하여 전송 에러를 검출하는 방식
- 홀수 개의 오류만 검출할 수 있고, 짝수 개의 오류는 검출하지 못하는 문제점이 발생
- 이를 해결하기 위해 Two-dimensional Parity Check(2차원 패리티 검사)가 있다.
② 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Chcek, CRC)
- 데이터에 오류가 발생했는지 확인하는 코드를 데이터 뒤에 확장 데이터를 덧붙여 보내는 방식
- 프레임 단위로 오류 검출을 위한 코드를 계산하여 프레임 끝에 FCS(Frame Check Sequence)를 추가
- 집단적으로 발생하는 오류에 대해 신뢰성 있는 오류검출
③ 체크섬(Checksum)
- 간단하게 에러검출을 하는 방법
- 간단한 방식이기는 하나, 워드의 순서가 바꾸어지는 오류에 대한 검출은 하지 못함
④ 해밍코드(Hamming code)
- 수신측에서 직접 자기 정정 부호의 하나로 오류를 검출하고 수정까지 함
- 1Bit 의 오류만 수정가능
- 검출 가능한 최대 오류의 수 : 해밍거리 1
- 정정 가능한 최대 오류의 수 : (해밍거리 1) / 2
⑤ 상승코드
- 순차적 디코딩과 한계값 디코딩을 사용하여 오류수정
- 해밍코드처럼 검출과 정정 가능
- 여러 비트의 오류도 수정 가능
Section 6. OSI 7계층
1. OSI (Open System Interconnection) 7계층
⑴ OSI 7계층 개념
- 네트워크 프로토콜 디자인, 통신을 7개의 계층으로 나누어 설명한 모델
⑵ OSI 7계층 구조
2. 계층별 특징
⑴ 물리계층(Physical Layer)
- 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송
- 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브
⑵ 데이터 링크계층(DataLink Layer)
- 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층
- 장비 : 스위치, 브리지
⑶ 네트워크 계층(Network Layer)
- 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)
- 주소부여(IP), 경로설정(Route)
- 장비 : 라우터, L3 스위치
⑷ 전송 계층(Transport Layer)
- 양 종단간(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고받을 수 있도록 해준다.
- 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용
- TCP, UDP 프로토콜이 있는 계층
⑸ 세션 계층(Session Layer)
- 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공
⑹ 표현 계층(Presentation Layer)
- 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화 한다.
⑺ 응용 계층(Application Layer)
- 데이터의 최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
- 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램이다.
3. 네트워크 장비
■ Lan 카드
- PC 혹은 네트워크에서 전달되어 오는 정보를 상호 교환할 수 있도록 만들어준다.
■ 허브(Hub)
- 집중화 장비라고도 하며, 단순히 노드들을 연결시켜주는 역할
■ 리피터(Repeter)
- 디지털 신호를 증폭시켜주는 역할
■ 브리지(Bridge)
- 두 개의 근거리 통신망을 서로 연결해주는 장치
■ 스위칭허브
- 스위치 기능을 가진 허브
■ 라우터(Router)
- 패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로 지정
■ 게이트웨이
- 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 해주는 장치
4. 백본(BackBone)
⑴ 백본 네트워크
- 기간망으로 불리는 대규모 패킷 통신망이다.
⑵ 백본 스위치
- 네트워크 중심에 위치하며 모든 패킷이 지나가는 역할
⑶ 스위치의 종류
① L2 스위치
- 데이터 링크 계층에서 운용되는 스위치
② L3 스위치
- 인터넷 계층에서 운용되는 스위치
- 라우팅 기능이 탑재되어 있다.
③ L4 스위치
- 전송 계층에서 운용되는 스위치
- 서버나 네트워크의 트래픽을 로드밸런싱 한다.
④ L7 스위치
- 응용 계층까지 운용되는 스위치
- 응용 계층 패킷까지 분석하여 보안 장비에 주로 사용된다.
Section 7. TCP/IP
1. TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
⑴ TCP/IP 개념
- 현재 인터넷에서 사용되는 프로토콜로 시스템간 네트워크 연결과, 데이터를 전송하는데 사용하는 모델
⑵ TCP/IP 4계층 구조
OSI 7계층
TCP/IP 4계층
프로토콜
응용계층
표현계층
HTTP, FTP, SMTP,
응용 계층
DNS, RIP, SNMP, DHCP
세션계층
전송계층
전송 계층
네트워크 계층
인터넷 계층
TCP, UDP
IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP
데이터 링크 계층
네트워크 엑세스 계층
Ethernet, X.25, RS-232C
물리 계층
2. 계층별 특징
⑴ 네트워크 액세스 계층(Network Access Layer)
- OSI 7계층의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당함
- 물리적인 주소로 MAC을 사용한다.
■ 프로토콜
프로토콜
Ethernet
설명
- 물리 계층과 데이터 링크 계층의 통신 회선의 접근 제어를 정의하는 IEEE 표준
- DTE와 DCE간의 인터페이스를 제공, 패킷 교환망을 통해 패킷을 원활히 전달하기 위한 통신 프로토콜
X.25
- TCP/IP보다 느리지만 안정성과 보안성은 더 뛰어나다.
RS-232C
- 공중전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
⑵ 인터넷 계층(Internet Layer)
- OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당함
- 여러 개의 패킷 교환망들의 상호 연결을 위한 비연결성 프로토콜
- 통신 노드 간의 IP패킷을 전송하는 기능과 라우팅 기능을 담당한다.
■ 프로토콜
프로토콜
IP
설명
- 여러 개의 패킷 교환망들의 상호 연결을 위한 비연결성 프로토콜
- 인터넷 제어 메시지 프로토콜
ICMP
- IP 패킷 전송 중 에러 발생 시, 에러 발생 원인을 알려주거나 네트워크 상태를 진단해주는 기능 제공
IGMP
- 호스트가 멀티캐스트 그룹 구성원을 인접한 라우터에게 알리는 프로토콜
- IP 주소를 MAC 주소로 변환한다.
ARP
- 네트워크 상에서 IP주소를 물리적 네트워크 주소(MAC)로 대응시키기 위해 사용되는 프로토콜
RARP
- 호스트의 물리적 주소로부터 IP 주소를 구할 수 있도록 하는 프로토콜
⑶ 전송 계층(Transport Layer)
- OSI 7계층의 전송 계층에 해당함
- 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.
■ 프로토콜
프로토콜
설명
- 클라이언트와 서버가 연결된 상태에서 데이터를 주고받는 프로토콜
- TCP는 데이터를 정확하고 안정적으로 전달할 수 있다.
- 데이터의 전송 순서를 보장한다.
TCP
- 연결의 설정 (3-way handshaking)
- 연결의 해제 (4-way handshaking)
- UDP 보다 전송 속도가 느리다.
- 헤더정보 : 송수신자의 포트번호, 시퀀스 번호, 응답번호, 데이터 오프셋,
예약필드, 제어비트, 윈도우 크기, 체크섬, 긴급위치
- 데이터를 주고받을 때 연결 절차를 거치지 않고 발신자가 일방적으로 데이터를 발신하는
프로토콜
UDP
- TCP보다는 빠른 전송을 할 수 있지만 데이터 전달의 신뢰성은 떨어진다.
- 중간에 패킷이 유실이나 변조가 되어도 재전송을 하지 않는다.
- 헤더정보 : 송수신자의 포트번호, 데이터의 길이, 체크섬
⑷ 응용 계층(Application Layer)
- 사용자와 가장 가까운 계층으로 사용자가 소프트웨어 application과 소통할 수 있게 해준다.
- 응용프로그램(application)들이 데이터를 교환하기 위해 사용되는 프로토콜
■ 프로토콜
프로토콜
설명
HTTP
TCP
프로토콜
FTP
SMTP
DNS
UDP
프로토콜
- 서버와 클라이언트 간에 하이퍼텍스트 문서를 송수신하는 프로토콜
- 80 포트 사용
- 인터넷에서 파일을 전송하는 기본 프로토콜
- Data 전달 시 : 20 포트, 제어정보 전달 시 : 21 포트
- 이메일 전송에 사용되는 네트워크 프로토콜
- 25 포트 사용
- 호스트의 도메인 이름을 네트워크 주소로 바꿔주는 프로토콜
- 53 포트 사용
SNMP
- 네트워크에 있는 장비들을 관리하기 위한 프로토콜
DHCP
- IP 자동 할당과 분배 기능
3. TCP/IP 헤더
⑴ IP(Internet Protocol)
① IP의 특징
- 호스트간의 통신만을 담당
- 비신뢰성(unreliability)과 비연결성(connectionlessness)
② IP 헤더
⑵ TCP(Transmission Control Protocol)
① TCP의 특징
- 연결형 서비스를 지원하는 전송 계층 프로토콜
- 양 종단간 신뢰성 있는 데이터 전달과 흐름제어를 한다.
② TCP 헤더
Section 8. 라우팅 프로토콜
1. 라우팅 프로토콜
⑴ 라우터(Router)
- Path Determination(경로설정)과 Switching(스위칭)을 하는 장비
- 데이터 패킷이 목적지까지 이동할 때 최적의 경로를 판단하는 장비
⑵ 라우팅 프로토콜
- 패킷이 목적지까지 가는 방법을 결정해주는 프로토콜
- RIP, OSPF, IGRP, BGP 등이 있다.
2. 라우팅 프로토콜의 종류
3. 주요 라우팅 프로토콜
⑴ RIP(Routing Information Protocol)
- 벨만 포드 거리벡터 알고리즘을 사용한 HOP 수 기반 라우팅 프로토콜
- 최대 15홉을 지원하며, 소규모망에 적합
- 30초마다 라우팅 테이블을 이웃 라우터들과 공유
- 네트워크 속도나 안정성을 고려하지 않고, HOP 수만을 고려하여 설계
⑵ OSPF(Open Shortest Path First)
- 다익스트라 알고리즘기반 방식
- 최적 경로 선택을 위해 홉수, 대역폭, 지연시간 등을 고려
- 링크상태 변화시에만 라우팅정보전송
⑶ BGP(Border Gateway Protocol)
- RIP나 OSPF 등의 라우팅 방식에 비해 규모가 큰 망을 지원할 수 있는 Path Vector기반 라우팅 프로토콜
