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[Network] IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문 정리 내용

by 비나래 2022. 8. 3.

무선 연결 : 무선 랜 카드 및 매체 필요

유선 연결 : 유선 랜카드, 랜 케이블 필요

 

케이블 - 모뎀 - 케이블 - 공유기 - 케이블 / 매체 (공기) - 단말

적은 컴퓨팅 자원과 느린 네트워크 속도를 감당하기 위해서는 최대한 효율적으로 통신하기 위해 대부분의 프로토콜이 2진수 비트 기반으로 동작되었음.

 

Application 기반의 프로토콜들은 HTTP, SMTP와 같이 문자 기반의 프로토콜이 대부분이다.

문자 자체를 이용해, 헤더, 헤더 값, 데이터를 표현하고 전송함

문자 자체를 이용하는 경우, 효율성은 떨어지지만, 확장성이 높음.

 

TCP/IP 는 Protocol Stack으로 불림. (별도의 프로토콜인 TCP와 IP를 묶었기 때문)

TCP 외에도 UDP, ICMP, ARP, HTTP, SMTP, FTP와 같은 다양한 APP 레이어 프로토콜이 있음.

 

 

- OSI Reference Model

 

Application (Data)

Presentation (Data)

Session (Data)

 

Transport (Segments)

Network (Packets)

Data Link (Frames)

Physical (Bits)

 

- TCP/IP 모델

Application

 

1계층 (Physical)

2계층 (DataLink, 스위치)

- Network Interface Card (NIC)

1) 전기 신호를 데이터 형태로 만듬

2) 목적지 MAC 주소와 출발지 MAC 주소를 확인

3) NIC의 MAC 주소 확인

4) 2)의 목적지 MAC 주소와 3)의 MAC 주소가 맞으면 데이터를 처리하고, 다르면 폐기함

 

스위치의 적절한 필터링과 포워딩 기능으로, 통신이 필요한 포트만 사용하고, 불필요한 처리가 감소하여, 이더넷이 효율적으로 동작함.

 

3계층 (Network, 라우터)

- IP 주소와 같은 논리적인 주소가 정의됨

- IP 주소는 사용자가 환경에 맞게 변경해 사용 가능 (네트워크, 호스트 부분이 나뉨)

- 3계층 장비는 네트워크 주소를 통해, 자신이 속한 네트워크와 원격지 네트워크를 구분할 수 있고, 경로를 지정할 수 있음.

 

4계층 (Transport, 로드밸런서/방화벽)

1~3계층이 신호와 데이터를 올바른 위치로 보내고, 실제 신호를 잘 만들어 보내는 데 집중함

그러나 4계층의 경우에는 정상적으로 잘 보내지는지를 확인하는 역할.

패킷 네트워크는 데이터를 분할해 데이터를 전송하다보니, 유실되거나 순서가 바뀔 수 있음.

이와 더불어, 장치 내의 상위 app을 구분할 수 있도록 port 번호를 사용해 상위 app을 구분하는 역할

 

5계층 (Session)

TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 가짐.

에러로 중단된 통신에 대한 에러 복구와 재전송 수행

 

6계층 (Presentation)

표현 방식이 다른 app이나, 시스템간의 통신을 돕기 위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환시키는 기능

(일종의 번역기나 변환기의 역할, MIME 인코딩 or 암호화, 압축, 코드 변환과 같은 동작)

 

7계층 (Application)

애플리케이션 프로세스 정의 및 서비스 수행, FTP, SMTP, HTTP, TELNET 등이 있음.

 


 

1. Encapsulation

2. Decapsulation

 

- 인캡슐레이션, 디캡슐레이션 과정을 통해 데이터가 전송되는 과정

- 각 계층 헤더를 통해 송신자 계층과 수신자 계층간의 논리적 통신 과정

 

인캡슐레이션 하는 쪽에서는 헤더에 상위 프로토콜 지시자 정보를 포함해야 함.

그렇지 않으면, 이후에 디캡슐레이션을 진행할 때, 어떤 프로토콜로 보내줘야하는지를 모름.

 

그래서, HTTP는 TCP 80 / UDP 80 이라고 함.

상위 프로토콜 지시자는 4계층은 port 번호, 3계층은 protocol 번호, 2계층은 Ether type이라고 부름.

 

LAN, MAN, WAN

대부분의 기능이 이더넷으로 통합되고 있음.

LAN (Local Area Network) : 먼 거리를 통신할 필요가 없어서, 스위치와 같이 비교적 단순한 장비로 연결된 네트워크 

WAN : 먼 거리에 있는 네트워크를 연결하기 위해 사용됨.