네트워크 계층 구조 파악
네트워트란?
네트워크(Network)란, Net과 Work의 합성어이다. 따라서 말뜻그대로 해석하자면, ‘일하는 그물’ 정도가 될 것이다. ‘그물처럼 서로 엮여서 일하는 것’이란 의미가 되는 셈이다. 이것을 통신에 접목시켜보면, 각종 통신 장비들이 서로 연결되어 데이터를 교환하며, 일하는 통신망이라 할 수 있겠다.
출처 - 데이터넷(http://datanet.co.kr)
요약
- 여러 정보통신 자원이 연결되어 어떤 일을 수행하는 것.
- 원하는 정보를 원하는 수신자 or 기기에 정확하게 전송하기 위한 기반 인프라.
공통적으로 정보를 보내고 받기 위해 사용하는 것이 네트워크라고 생각하면 될 것 같다.
정보를 전달 시에는 약속한 규칙에 따라서 정보를 전달해야 하는데, 이를 프로토콜이라고 한다.
프로토콜에는 2가지가 있는데, 아래에 간단히 요약을 해본다.
- WAN ( Wide Area Network : 광대역 네트워크 )
- LAN에 비해 전송 거리가 넓다. 라우팅 알고리즘이 필요하다.
- 먼 거리를 전송하기 때문에 LAN보다 에러율이 높고 전송 지연이 크다.
- LAN ( Local Area Network : 근거리 네트워크 )
- 건물 또는 지역으로 전송할 때 사용하는 네트워크
WAN ( Wide Area Network )
국가 , 대륙과 같은 광범위한 지역을 연결하는 네트워크. 다양한 경로 지나 전달되어
LAN보다 느리고 에러율도 높다.
데이터를 교환하는 방식은 회선 교환 방식 , 패킷 교환 방식이 있다.
- 회선 교환 방식
- 물리석 전용선을 활용해 데이터 전달 경로가 정해진 후 동일 경로로만 전달이 됨.
- 대역폭( 데이터 동시 전송 가능한 양)이 고정. 안정적인 전송률 확보 가능.
- 패킷 교환 방식
- 패킷(데이터를 일정 크기로 자른 것)이란 단위를 사용하여 데이터 송수신.
- 패킷을 일정 크기로 분할한 뒤, 각 패킷에 송수신 주소 및 정보를 입력.
- 현재 네트워크에서 주로 사용하는 방식
OSI ( Open System Interconnection ) 7계층
ISO( 국제 표준화 기구)에서 개발한 네트워크 계층 표현 모델.
각 계층은 독립적으로 구성되어 있다.
각 계층은 하위 계층의 기능을 사용하여 상위 계층에 기능 제공.
OSI 7 계층의 특징
| 계층 | 계층 이름 | 설명 | 주요 장비 및 기술 |
| 7 | 응용 계층 | 사용자 친화 환경 제공 ( E-mail , Web 등 ) | 호스트 ( 받는 쪽) |
| 6 | 표현 계층 | 코드, 문자 등을 번역해 일관되게 전송. 압축, 해제, 보안 기능 담당 |
호스트 ( 받는 쪽) |
| 5 | 세션 계층 | 송신, 수신 간의 논리적 연결 | 호스트 ( 받는 쪽) |
| 4 | 전송 계층 | 송신, 수신 프로세스 간의 연결 | TCP/IP , UDP |
| 3 | 네트워크 계층 | 다수의 중개 시스템 중 올바른 경로를 선택하게 지원. | 라우터 |
| 2 | 데이터 링크 계층 | 오류와 흐름을 제거해 신뢰성 있는 데이터를 전송 | 브리지, 스위치 |
| 1 | 물리 계층 | 실제 장비를 연결하기 위한 연결 장치 | 허브,리피터 |
- OSI 계층을 나눈 이유 -
통신을 과정별로 알 수 있기 때문.
문제가 생겼을 때, 안되는 부분을 파악하면 어떤 계층에 문제가 있는지 파악 가능.
네트워크 장비
허브 , 리피터
허브는 여러대의 컴퓨터를 연결해 네트워크로 보내거나,
네트워크 하나에 수신된 정보를 여러 컴퓨터로 송신하기 위한 장치.
리피터는 디지털 신호를 증폭 시켜 줌. 신호가 약해지지 않고 컴퓨터로 수신되도록 한다.
브리지, 스위치
브리지와 스위치는 두 시스템을 연결하는 네트워킹 장치.
LAN과 LAN을 연결해 더 큰 LAN을 만듦.
차이점
| 브리지 | 스위치 |
| 소프트웨어 방식 (속도 느림) | 하드웨어 방식 ( 속도가 빠름 ) |
| 포트들의 속도가 모두 같음. | 포트들의 속도를 제어 가능 |
| 제공하는 포트 2-3개 | 제공하는 포트 수십 ~수백개. |
| Store and Forwarding ( 받은 후 처리) 방식 | Cut Through( 목적지 주소만 확인후 처리) , Fragment Free ( Store And Forwarding과 Cut Through 장점 결합 ) 방식 |
라우터
망 연동 장비. PC 등 로컬 호스트가 LAN에 접근할 수 있도록 함.
WAN 인터페이스 사용해 WAN에 접근하도록 함.
네트워크 프로토콜
네트워크 프로토콜의 개요 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메세지 주고 받는 양식과 규칙의 체계.
통신 규약 또는 규칙에는 전달 방식, 통신 방식, 자료의 형식, 오류 검증 방식, 코드 변환 규칙, 전송 속도 등을 정하게 된다.
프로토콜의 특징
- 단편화: 전송이 가능한 작은 블록으로 나눔
- 재조립: 단편화되어 온 조각들을 원래 데이터로 복원
- 캡슐화: 상위 계측의 데이터에 각종 정보를 추가하여 하위 계층으로 보냄
- 연결 제어: 데이터의 전송량이나 속도를 제어
- 오류 제어: 전송 중 잃어버리는 데이터나 오류가 발생한 데이터를 검증
- 동기화: 송신과 수신 측의 시점을 맞춤
- 다중화: 하나의 통신 회선에 여러 기기들이 접속할 수 있는 기술
- 주소 지정: 송신과 수신지의 주소를 부여하여 정확한 데이터 전송을 보장
TCP/IP 프로토콜
TCP/IP는 TCP , IP , UDP 등 관련 프로토콜을 통칭한다.
TCP와 UDP의 가장 큰 차이점은 데이터 전송의 신뢰성이다.
TCP : 수신 측의 수신 가능 상태, 수신 여부 등을 단계별로 체크해 가며 데이터를 전송한다.
UDP : 망으로 데이터를 송신할 뿐 확인 작업을 수행하지 않는다.
- TCP(Transmission Control Protocol)
- CRC 체크와 재전송 기능을 통해 신뢰성 있는 전송을 확보한다.
- Flow Control 기능을 수행하여 단계별 데이터 전송 상황을 체크한다.
- 논리적인 1:1 가상 회선을 지원하여 해당 경로로만 데이터가 전달되도록 한다.
- 대표 서비스: FTP, Telnet, Http, SMTP, POP, IMAP 등
- UDP(User Datagram Protocol)
- 연결되어 있어도 데이터를 송신할 수 있지만, 수신 측의 수신 여부는 확인하기 어렵다.
- 흐름제어, 에러제어를 하지 않아 신뢰성 있는 데이터 전송에는 부적합하다.
- 하나의 송신 정보를 다수의 인원이 수신해야 할 경우 UDP를 사용한다.
- 대표 서비스: SNMP, DNS, TFTP, NFS, NETBIOS, 게임 / 방송 / 증권 등
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