컴퓨터 네트워크

네트워크란

-종단 시스템(end system): pc나 스마트폰처럼 네트워크 송수신 주체

-프로토콜(protocol): 두 이종 시스템을 연결하기 위한 규약

통신을 목적으로 실제 물리적으로 선으로 연결되어 있거나 무선으로 연결됨

인터넷(internet)은 인터네트워크의 준말로 네트워크 간의 연결된 상태를 말한다.

 

OSI 7계층 (Layer)

-네트워크 구성요소를 7개의 계층으로 역할을 나눈 표준 모델

-각 계층별 역할을 통해 통신 규격(프로토콜)을 만족

-일부 하위계층은 하드웨어에서 구현되며 상위계층은 소프트웨어로 구현

 

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

-OSI 7계층이 나오기전 널리 사용되던 사실상 표준 역할

-각 계층별 역할에 따라 역할이 나누어짐

TCP/IP를 사실상 표준이라고 말하며 총 5계층으로 이루어짐

 

IP 주소(Address)

-통신 자료를 최종적으로 전달하기 위해 필요한 송/수신 위치정보

-보통 ipv4의 주소를 사용하며 주소 부족을 위해 ipv6가 개발됨

 

패킷 교환(Packet Switching)

-종단간에 전송되는 데이터를 패킷(Packet)이라는 단위로 전달함

-패킷은 네트워크를 통해 일정한 순서없이 보내지며 어떤 경로를 통해

이동되는지는 네트워크의 상황에 따라 다르다.

 

IPv4와 IPv6는 IPversion4와 IPversion6의 준말이다.

-NAT를 없앰으로써 주소 공간을 32비트에서 128비트로 확장하여 더 넓은 주소 확장성을 가진다.

ipv4는 30억개의 주소 ipv6는 2의 128제곱 개수 주소를 가지고 있다.

 

통신을 위한 기본 동작

-요청(Request): 전송하는 종단 장치에서 상대방에 서비스를 요청한다.

-인지(Indicate): 수신하는 장치에서 작업 요청(이벤트)를 확인한다.

-응답(Response): 수신하는 장치에서 요청받은 작업에 대해 적절히 응답한다.

-확인(Confirm): 전송 측에서 응답 데이터를 최종적으로 확인한다.

 

네트워크의 유형

-LAN (Local Area Network)

--일정 그룹의 지역 네트워크(집, 사무실, 학교 등)

--소규모로 묶이며 사설망등을 구축해 연결

 

-WAN(Wide Area Network)

--원거리 통신망으로 넓은 범위 연결(국가, 대륙 등)

 

-MAN(Metropolitan Area Network)

--도시권 통신망

 

크기 유형

LAN <MAN< WAN < Internet

 

LAN들을 모아 WAN과 연결해주는 것을 swich라고 하며 와이파이 단말기라고 생각하자

이러한 WAN을 모으면 internet이 된다.

 

-WLAN(Wireless Local Area Network)

--무선 근거리 통신망

--IEEE 802.11 표준을 기반

이더넷(ethernet)

-전세계의 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되는 유선 LAN에서 가장 많이 활용되는 기술 규격

 

wifi랑 802.11은 다름

-802.11

IEEE에서 개발된 표준 무선통신기술

-wifi

와이파이 얼라이언스의 상표, 802.11기술을 사용하는 무선 근거리 통신망 제품

ex) 공유기

 

용어정리

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

-www상에서 정보를 주고받는 프로토콜

-TCP,UDP를 활용함

-HTTO Method: GET,POST,PUT,DELETE

 

HTTPS(HTTP over SSL)

-HTTP의 보안 강화 버전

-소켓 통신 시 SSL or TLS Protocol로 세션 데이터를 암호화

-Default port:443

 

FTP(File Transfer Protocol)

-서버와 클라이언트 사이에 파일전송을 위한 프로토콜

-but, 보안에 매우 취약(패킷 가로채기, 무차별 대입 등등)

-현재 FTPS(FTP-SSL),SFTP(simple FTP),SSH(Secure SHell) 등으로 사용

 

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)

-Internet에서 메일을 보내기 위한 프로토콜

 

TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

-전송제어 프로토콜 + 송수신 호스트의 패킷교환을 위한 프로토콜

 

TCP(Transmission(Transfer) Control Protocol)

-전송제어프로토콜

-근거리 통신망이나 인트라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옷텟(byte)을

안정적으로, 순서대로, 에러없이 교환할 수 있게 함

 

UDP(User(Universal) Datagram Protocol)

-데이터그램을 전송하기 위한 프로토콜

-메시지 수신확인x, 도착 순서 예측x

-빠른 속도, 적은 오버헤드

ex) 고려해야될게 TCP보다 훨 적어지기 때문에 UDP로 스타했을 때 빨랐던 것

 

STREAM

-문자형식의 데이터가 열의 형태로 연속성을 띄게 됨

DATAGRAM

-하나의 패킷이 발신지와 수신지 정보를 모두 담고 있는 독립적인 패킷

 

127.0.0.1

-Loopback: 컴퓨터가 가지고 있는 무조건 반대신호를 반환하는 대역

-localhost

192.168.0.x

-Lan에서 라우터가 할당한 내 컴퓨터의 ip address

 

DNS(Domain Name System)

-192.168.0.x처럼 숫자로 되어있으는 ip는 사람이 판별 어려움 따라서

uri ex) www.google.com으로 매핑하는 시스템 

 

Subnetmask

-할당받은 하나의 ip주소를 네트워크 환경에 맞춰 적절히 나누어줌

-커다란 네트워크를 효율적으로 분배하여 사용하기 위한 방법

ex) ipv4 기준 2진수로 구성 255.255.255.255

중간의 단말기들은 데이터를 깔 필요가 없기 때문에 network까지만 열어보고 데이터를 넘긴다.

 

TCP/IP가 먼저 나왔고 OSI 7 layer가 후에 나옴

OSI(Open Systems Interconnection Reference Model) 7 Layer(계층)

physical, datalink, network, transport, application이렇게 크게 5계층으로 보면 된다.

 

 

데이터를 001000101010101011 같은걸로 변환해서 보내는 것

이러한 물리계층에 비트 전송을 위해서는

 

MAC(Medium Access Control) 필요---> 데이터 링크 계층 단계에서 지정이 됨

-자유경쟁(선착순)으로 먼저 보내진 것이 먼저 보내지는 것 통신이 겹치면 오류가나기 때문

-Token

-CSMA/CD(충돌이나서 오류가 나도 16번까지 시도해보는 것)

중요한 점은 MAC 주소가 지정이 됨

H는 header라 읽음

 

데이터 링크 단계에서 아래와 같은 프로토콜이 있다.

 

ARP(Address Resolution Protocol)

-주소를 해석하기 위한 프로토콜

-논리적인 ip주소를 물리적인 mac주소로 바꿈

-캐시를 통해 얻은 정보가 저장되고 20분의 수명을 가진다.

RARP(Reserve Address Resolution Protocol)

-역 주소 프로토콜

-저장 장치가 없는 네트워크 단말기등이 ip주소를 얻기 위해 사용

위 그림처럼 Hop-to-hop은 노드 대 노드와 같은 말이다.

데이터링크는 한번의 hop-to-hop으로 가는 물리 주소를 사용한다.

end-to-end까지 가는 주소가 아님 바로 다음 hop까지의 주소를 말한다.

 

end-to-end(발신지-대-목적지)까지 주소를 말하며 IP주소를 말한다.

 

프로토콜 종류는 아래와 같이 있다.

ICMP(Internet Control Message Protocol)

-에러 발생 시 에러 발생 원인을 알려주거나 네트워크 상태를 진단해주는 기능

IGMP(INternet Group Management Protocol)

-호스트(컴퓨터)가 멀티캐스트 그룹 구성원을 인접한 라우터에게 알리는 프로토콜

IP(Internet Protocol)

-네트워크 기기에서 논리적 식별을 위한 주소

-ipv4 ex)123.321.123.123

-ipv6 ex)21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A 처럼 표시가 된다.

 

아래와 같은 프로토콜이 존재한다.

TCP(Transmission Control Protocol)

-연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공

-신뢰성을 보장하며 3-Way handshaking 과정을 통해 연결

UDP(User Datagram Protocol)

-비연결형 서비스로 데이터프로그램 방식을 제공

-신뢰성이 낮다

-TCP보다 빠르다.

SCTP(Stream Control Transmission Protocol)

-TCP와 UDP의 틍성을 결함한 것임

아래와 같은 프로토콜이 존재한다.

FTP(File Transfer Protocol)

Telnet

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) ---mail쓸때 이용

DNS(Domain Name System)

HTTP

Ping

DHCP

Tcpdump

Tracerouter

 

Application, Presentation, Session는 app에서 관리하는 영역

Transport, Network, Data-Link, Physical은 OS의 관리 영역이다.

 

 

계층별로 데이터를 부르는 용어(식별자)

ex) Data, Segments, Packets, Freames, Bits

각 계층별 프로토콜