2021. 2. 24. 09:25ㆍ카테고리 없음
## Network 용어 정의 ##
- 서로 다른 End Devices(종단장치)를 Intermediary Devices(중계장치)와
Media(연결매체)로 연결하여 정보나 자원을 공유하는 행동이나 망을 의미.
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## Network 구성 요소 ##
[1. Device(장치)]
1) End Deivce(종단장치)
=> PC / Server / 스마트 폰 / 태블릿 / 프린터 / IPTV / IP Phone...
2) Intermediary Device(중계장치)
=> Switch / Router / Hub / 무선AP / Firewall / ...
[2. Media(연결매체)]
1) Wired(유선) - Cable 사용 O.
=> UTP Cable(Straight-through / Crossover / Rollover)
=> Fiber Optic(광케이블)
2) Wireless(무선) - Cable 사용 X.
[3. Message(데이터)]
=> binary(0,1) data
[4. Protocol(규칙)]
=> 통신을 하기 위한 모든 논리적/물리적 규칙들을 의미한다.
=> Protocol을 사람의 언어로 비유할 수 있다. 독립된 Network들은 서로 다른 Protocol을
사용하는 것이 가능하다. 서로 연결된 Network들은 공통된 Protocol을 사용해야만 통신이
가능하다.
=> 인터넷 표준 프로토콜 : TCP/IP
=> TCP/IP를 사용하는 모든 장치들은 반드시 IP 주소가 할당되어 있어야 한다.
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## TCP/IP Model과 OSI 7 Layer Model ##
[1. TCP/IP Model(= DoD(미국방성) Model)]
=> 오늘날 인터넷에서 사용되는 표준 프로토콜에 대한 모델이다.
=> 미 국방성 프로젝트에 의해서 발전되었다.(ARPANET)
[2. OSI 7 Layer Model]
=> ISO(국제표준화기구)에서 internetworking에 사용하기 위한 목적의
프로토콜 연구를 진행하였다. 하지만 연구가 많이 지연되었고, TCP/IP가
인터넷 표준 프로토코롤 자리를 잡았다.
=> OSI는 실제 프로토콜로 구현된 경우는 거의 없고, 연구용/학습용/개발
목적의 'Reference(참조) Model'로 활용된다.
** OSI 7 Layer Model **
<상위계층 : Application>
7계층 : Application
6계층 : Presentation
5계층 : Session
<하위계층 : Data-Flow>
4계층 : Transport
3계층 : Network
2계층 : Data-link
1계층 : Physical
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## L4 : Transport Layer(전송 계층) ##
1. L4 역할
=> Port 번호를 사용하여 서비스를 식별하는 역할을 수행한다.
=> TCP를 사용하는 경우 Segmentation(단편화)/Error Control(오류제어)/Flow Control
(흐름제어)/Congestion Control(혼잡제어)가 가능하다.
2. L4 Protocol
1) TCP(Transmission Control Protocol) : 연결지향성 / 신뢰성
2) UDP(User Datagram Protocol) : 비연결지향성 / 비신뢰성
3. L4 정보 : Port 번호(서비스 식별자) - 범위 : 0 - 65,535
1) Well-known : 0 - 1,023
2) Registered : 1,024 - 49,151
3) Dynamic : 49,152 - 65,535
4. L4 PDU(Protocol Data Unit)
1) TCP헤더 + Data : Segment
2) UDP헤더 + Data : Datagram
5. L4 Device : L4 Switch(Load-Balancer)
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## L3 : Network Layer ##
1. L3 역할
=> 'Logical Address(논리적 주소)'를 사용하여 서로 다른 Network 사이에서 Packet
전송을 담당하는 계층이다.
=> L3 Device(ex.Router)는 수신한 Packet의 목적지 IP 주소와 자신의 주소록인 Routing
Table을 비교하여 Best Path(최적 경로)를 선택하여 전송하는 역할을 수행.(Routing)
2. L3 Protocol
=> IPv4/IPv6(***), IPX, Apple talk, ...
3. L3 정보 : Logical Address(논리적 주소)
- IPv4 프로토콜을 사용하는 경우 IPv4 주소 사용.
- IPv6 프로토콜을 사용하는 경우 IPv6 주소 사용.
- IPX 프로토콜을 사용하는 경우 IPX 주소 사용.
....
4. L3 PDU(Protocol Data Unit)
=> L3헤더 + L4헤더 + Data : Packet(= IP Datagram)
5. L3 Device : Router / L3 Switch
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## L2 : Data-Link Layer ##
1. L2 역할
=> 동일 Network 안에서 Frame 전송을 담당하는 계층이다.
2. L2 Protocol
1) LAN 구간 Protocol : Ethernet(***) / Token ring / FDDI
2) WAN 구간 Protocol : PPP / HDLC / x.25 / Frame-relay / ATM
3. L2 정보 : Layer 2 주소는 사용되는 L2 Protocol에 따라 종류가 다르다.
- LAN 구간 Protocol(Ethernet/Token ring/FDDI)의 경우 MAC 주소를 사용.
- PPP/HDLC의 경우 L2 주소를 사용하지 않는다.
- Frame-relay의 경우 DLCI 값을 사용.
- ATM의 경우 VCI/VPI 값을 사용.
...
4. L2 PDU(Protocol Data Unit)
=> L2헤더 + L3헤더 + L4헤더 + Data + FCS : Frame
5. L2 Device : L2 Switch, Bridge(오늘날 사용 X)
** MAC(Media Access Control) Address **
-> LAN 구간 Protocol(Ethernet/Token ring/..)에서 사용되는 L2 주소이다.
Physical Address(물리적 주소)라는 표현을 사용한다.
-> Ethernet 방식의 어댑터에는 전세계에서 하나밖에 없는 고유한 MAC 주소가 할당되어 있다.
(ex. PC의 NIC(랜카드), Router의 Ethernet Interface 등..)
IP 주소와 다르게 관리자가 할당하는 것이 아니라 장비를 생산하는 회사(벤더)에서 고유한
MAC 주소를 부여한다.
-> 48bit의 이진수로 구성되어 있다. 사람이 관리하기 편하도록 12자리의 16진수로 표현한다.
1101 0001 1011 1110 1011 1110 1010 1010 0001 0011 1010 1111
=> D1BEBEAA13AF
-> 각 운영체제(OS)에 따라서 MAC 주소의 표현방식은 다음과 같다.
1) Windows => D1-BE-BE-AA-13-AF
2) Linux => D1:BE:BE:AA:13:AF
3) Cisco => D1BE.BEAA.13AF
-> 48bit의 이진수 중 앞의 24bit는 해당 장치를 생산한 회사의 고유 ID(OUI)를 의미하고,
뒤의 24bit는 해당 장치만의 고유 ID(Host ID)를 의미한다.
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## L1 : Physical Layer ##
1. L1 역할
=> 통신에 관련된 모든 물리적인 규칙들은 정의하는 계층이다.
(ex. 신호변환방식 / Cable과 Connector 규격 / 전압 ..)
=> 전송하고자 하는 Data를 Signal로 변환하는 역할을 수행.(Line Coding)
<Line Coding>
Data ---------------> Signal
(binary) (신호)
2. L1 PDU(Protocol Data Unit) : bits
3. L1 Device : Hub / Repeater
** UTP Cable **
- 케이블 자체의 가격이 저렴하고, 설치가 간단하기 때문에 많이 사용되고 있는 LAN Cable이다.
단점은 보호성이 약하고, 최대 전송거리가 100M 정도로 제한되어 있다.
흰 흰 흰 흰
1) T568B : 주 주 초 파 파 초 갈 갈
흰 흰 흰 흰
2) T568A : 초 초 주 파 파 주 갈 갈
- 양쪽 끝의 배열이 서로 동일한 Cable을 [Straight-through(Direct)] 케이블이라고 한다.
(T568A---T568A / T568B---T568B)
- 양쪽 끝의 배열이 서로 다른 Cable을 [Crossover] 케이블이라고 한다.
(T568A---T568B)
- 연결되는 Device 종류에 따라 사용되는 Cable이 다르다. Device들은 다음과 같이 MDI와
MDIX로 구분된다.
1) MDI : PC / Server / Router
2) MDIX : Switch / Hub
- 서로 다른 Device, 즉 MDI와 MDIX를 서로 연결하는 경우에는 'Straight-through(Direct)'
케이블을 사용하고, 동일한 장치들을 연결하는 경우에는 'Crossover' 케이블을 사용한다.
(Auto MDIX를 지원하는 장치들의 경우 위와 같이 케이블을 정확하게 구분하지 않아도 통신이 가능)
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## IP(Internet Protocol) Address ##
- 인터넷 표준 프로토콜인 TCP/IP에서 사용하는 'Logical Address(논리적 주소)'이다.
TCP/IP를 사용하는 모든 Device들은 반드시 IP 주소가 할당되어 있어야 한다.
- IP 주소는 2진수로 구성되어 있다. 사람이 이해하기 편하도록 8bit씩 묶어서 10진수로 표현하고 있다.
1) IPv4
=> 32bit, 2^32 = 약 42억 9천만개
00000000.00000000.00000000.00000000 (0.0.0.0)
~
11111111.11111111.11111111.11111111 (255.255.255.255)
2) IPv6
=> 128bit, 2^128
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- IPv4 주소는 다음과 같이 구성되어 있다.
[ IPv4 주소 ] = [ Network ID ] + [ Host ID ]
=> '교실 이름'과 '학생 번호'로 비유할 수 있다.
- 만약 [211.100.10.100]이라는 IP 주소를 확인하였다면 어디까지가 'Network ID'이고,
어디부터가 'Host ID'인지 구분이 가능한가??
- Network ID 범위를 파악하는 방법은 다음과 같이 2가지 방식이 있다.
[1. Classful 방식]
=> IP 주소의 첫번째 8bit(= 1 octet)의 범위에 따라 Class를 구분하고, Network ID
범위를 파악하는 방식이다.
1) Class A (0-127) : 앞의 8bit까지 Network ID, 나머지 24bit가 Host ID.
2^24 - 2 = 16,777,214개의 IP 주소를 사용할 수 있다.
2) Class B(128-191) : 앞의 16bit까지 Network ID, 나머지 16bit가 Host ID.
2^16 - 2 = 65,534개의 IP 주소를 사용할 수 있다.
3) Class C(192-223) : 앞의 24bit까지 Network ID, 나머지 8bit가 Host ID.
2^8 - 2 = 254개의 IP 주소를 사용할 수 있다.
4) Class D(224-239) : Multicast 주소 예약. (Host 할당이 불가능)
5) Class E(240-255) : 연구용/Broadcast(255.255.255.255) 주소 예약. (Host 할당이 불가능)
[2. Classless 방식]
=> Classful 방식은 IP 주소의 낭비가 심하기 때문에 오늘날 더 이상 사용되지 않는 방식이다.
=> 오늘날에는 필요한 조건에 따라 Classful 네트워크를 쪼개거나 혹은 묶을 수 있는 Classless 방식을
사용한다.
** Subnetting **
=> 네트워크를 필요한 조건에 따라 Sub Network로 쪼개는 작업을 의미한다.
=> 다음 공식에 따라 Subnetting을 수행한다.
1) Sub Network(Subnet) 숫자가 조건인 경우
2^n >= 조건
n개만큼 Host bit의 왼쪽(->)부터 잘라서 Subnet bit로 사용한다.
2) 사용하고자 하는 Host 숫자가 조건인 경우
2^n - 2 >= 조건
n개만큼 Host bit의 오른쪽(<-)부터 잘라서 Subnet bit로 사용한다.