32. 네트워크 기초 활용 1
네트워크
개념
Net + Work 의 합성어
컴퓨터와 같은 노드들이 통신 기술을 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 이용 형태
2대 이상의 컴퓨터들을 연결하고 서로 통신할 수 있는 환경
장/단점
장점
- 네트워크의 데이터 통신을 통해 많은 정보를 서로서로 공유할 수 있음
단점
바이러스나 악성코드, 원치 않는 정보를 받게 될 수 있음
해킹으로 인한 개인 정보 유출 등 네트워크가 다양하고 많은 단말기와 접속함으로 인해서 보안상의 문제점이 점점 커지고 있음
데이터의 변조 가능
거리 기반 네트워크 분류
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 LAN 간의 연결
VAN | Value Added Network
- 통신사업자의 회선을 임차하여 단순한 전송기능 이상의 부가가치를 부여한 데이터 등 복합적인 서비스 제공
네트워크 토폴로지 | Network Topology
계층형 | Tree
- 장점
- 네트워크 관리가 쉽고, 새로운 장치를 추가하기 쉬움
- 네트워크의 신뢰도가 높음
- 단점
- 트래픽 집중에 따른 속도 저하현상(병목현상)이 발생하기 쉬움
- 상위 노드 고장 시 상위 네트워크와의 통신이 불가능
버스형 | Bus
- 장점
- 설치비용이 적고, 신뢰성 우수
- 구조가 간단하고, 새로운 노드 추가가 쉬움
- 단점
- 네트워크 병목현상 발생이 쉬움
- 장애 발생 시 전체 네트워크 마비
성형 | Star
- 장점
- 고속 네트워크에 적합
- 노드 추가가 쉬움
- 개별 링크 장애 시에도 네트워크에 영향이 없음
- 단점
- 중앙 노드 장애 시 전체 네트워크 불통
- 노드 증가에 따라 네트워크의 복잡도 증가
링형 | Ring
- 장점
- 저렴한 네트워크 구성이 가능
- 충돌 현상이 발생하지 않음
- 단점
- 네트워크의 구성을 변경하기 힘듦
- 링크 장애 시 전체 네트워크 불통
망형 | Mesh
- 장점
- 장애 발생 시에도 다른 시스템에 영향이 적음
- 많은 양의 데이터 처리에도 문제 없음
- 회선 수 : n (n - 1) / 2
- 각 장치당 포트 수 : n - 1
- 단점
- 구축과 운영 비용이 고가
- 장애 발생 시 고장 지점을 찾기가 쉽지 않음
데이터 전송
아날로그 & 디지털 전송
아날로그 전송
전송 매체를 통해 전달되는 신호가 아날로그 형태인 것
신호 감쇠 현상이 심하고, 오류의 확률이 높음
디지털 전송
전송 매체를 통해 전달되는 신호가 디지털 형태인 것
제한된 거리의 감쇄 현상은 없으나 전송거리의 제한을 극복하기 위해 리피터 사용
신호 왜곡이 적기 때문에 정확한 데이터 전송이 가능
리피터에 의해 잡음을 제외한 원래의 신호만 복원 가능
장거리 전송이 가능
이용방식(방향)에 따른 구분
단방향 통신 | Simplex
- 일방적으로 ‘A -> B’의 통신만 가능한 전송 방식(라디오, TV 등)
반이중 통신 | Half Duplex
- 서로 데이터를 전송할 수 있지만, 하나의 회선을 사용하기 때문에 동시에 전송은 불가능(무전기 등)
전이중 통신 | Full Duplex
- 서로 언제나 필요한 데이터를 동시에 송수신 할 수 있는 전송(전화 등)
제어 절차
- 회선 접속
- 데이터링크 확립
- 정보 전송
- 데이터링크 해제
- 회선 절단
직렬 & 병렬 전송
직렬 전송 | Serial Transmission
한 번에 한 비트씩 순서대로 전송
데이터 전송 속도 느림
구축이 쉽고 경제적
병렬 전송 | Parallel Transmission
문자 단위 등 여러 비트를 동시에 전송하는 방식
데이터 전송 속도 빠름
흐름 제어 필요
동기 & 비동기 전송
동기식 전송 방식 | Synchronous Transmission
한 문자단위가 아니라 여러 문자를 수용하는 데이터블럭 단위로서 전송하는 방식
양측에 설치된 모뎀이나 다중화기 등과 같은 기기에 의해 타이밍 조정
- 동기문자나 플래그 등을 사용하여 송수신측 간의 데이터블럭을 수신해야 하기 때문에 터미널에는 버퍼장치가 요구
- 전송 효율이 높아 대부분의 통신 프로토콜에서 이용
- 문자 동기 방식과 비트 동기 방식이 있음
문자위주 동기방식
SYN | SYNchronous idle: 동기 문자
SOH | Start Of Heading: 헤딩 시작
STX | Start of TeXt: 본문 시작
DLE | Data Link Escape: 데이터 투과성을 위해 삽입(제어문자와 데이터 구분)
ETX | End of TeXt: TEXT 종료
ENQ | ENQuiry: 상대국의 응답을 요구
ACK | ACKnowledge: 긍정 응답
NAK | Negative AcKnowledge: 부정 응답
비동기식 전송 방식 | Asynchronous Transmission
작은 비트블럭의 앞뒤에 각각 start bit와 stop bit을 삽입하여 동기화 하는 방식
start-stop 전송이라고 불리기도 함
각 문자와 문자의 전송사이에는 휴지기간이 존재하여, 스톱비트를 계속 전송
단순하고 저렴하지만 전송 효율이 낮음
300bps ~ 1200bps (2Kbps 이하)정도의 저속 전송에 사용
어떤 문자도 전송되지 않을 때, 통신회선은 휴지(idle)상태가 됨
많은 데이터를 보내면 Framing Error의 가능성이 높아짐
| 구분 | 동기식 전송 방식 | 비동기식 전송 방식 |
|---|---|---|
| 통신 속도 | 고속 | 저속 |
| 회로 복잡도 | 복잡 | 단순 |
| 구축비용 | 고가 | 저가 |
| 동기 제어 방식 | 클럭 동기 | Start bit, Stop bit |
| 전송 단위 | 블록 단위 전송 | 문자 단위 전송 |
| 적용 예 | 전화 교환망, ATM, 데이터 동신망 | RS-232C |
아날로그 데이터 -> 디지털 신호
펄스 부호 변조 | Pulse-Code Modulation
아날로그 신호의 디지털 표현
신호 등급을 균일한 주기로 표본화한 다음 디지털 (이진)코드로 양자화 처리
디지털 데이터 -> 아날로그 신호
진폭 편이 변조 | Amplitude Shift Keying주파수 편이 변조 | Frequency Shift Keying위상 편이 변조 | Phase Shift Keying진폭 위상 변조 | Quadrature Shift Keying
디지털 & 아날로그 데이터
직교 진폭 변조 | Quadrature Amplitude Modulation
- 제한된 주파수대역에서도 전송 효율을 향상시키기 위해, 반송파의 진폭과 위상을 동시에 직교 결합시켜 변조
근거리 통신망 | Local Area Network
개념
여러 대의 컴퓨터와 주변장치 등이 통신 네트워크를 구성하여 통신하는 망
학교, 건물, 사무실 등과 같이 비교적 가까운 거리에 한정되어 있는 망
특징
제한된 지역 안에서 다양한 장치들 사이에서의 통신
빠른 전송속도 및 높은 신뢰도
네트워크 구성의 최소 단위
다양한 통신장치와의 연결
네트워크 확장 및 재배치 용이
구성요소
NIC | Network Interface Card
LAN CARD 라고 불림
컴퓨터를 전송매체에 연결해주는 장치
Repeater
- 거리가 길어질수록 감쇄되는 신호를 재생시키는 증폭기
Hub
- 네트워크 케이블 집중 장치
Bridge
- LAN과 LAN을 연결하여 신호를 교환해주는 역할
Router
다른 망을 연결하기 위한 장치
원거리의 연결(LAN, MAN, WAN) 가능
라우팅 테이블을 만들어서 데이터 이동
Gateway
- 다른 종류의 통신망 사이에 메시지를 전달할 수 있도록 해주는 장치
전송방식
Base Band
컴퓨터나 통신장치의 디지털(직류) 신호를 변조하지 않고 전송로를 이용하여 그대로 전송하는 방식
송수신 장치가 간단하고 비용이 저렴
1~2Km 정도로 거리가 제한되어 있고, 그 이상 거리는 리피터를 사용
전송매체는 트위스트 페어 케이블, 동축 케이블을 많이 사용
Broad Band
디지털 데이터를 모뎀을 이용하여 아날로그 데이터로 변조하여 전송하는 방식
주파수 분할 다중화(FDM) 방식을 이용
동시에 여러 정보 전송가능
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
표준 802.X 시리즈
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
CSMA / CD | Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
IEEE 802.3 이더넷 LAN에서 사용되는 매체접근방식
- 유선 네트워크에서 충돌을 확인할 수 있는 방식
- 자유경쟁으로 채널 사용권을 확보
- 전송부호로 Manchester 코드 사용
CSMA: 채널 사용 전 다른 이용자가 있는지 확인하는 방식CD: 충돌을 검사하여 제어하는 통신 방식
주요 절차
네트워크를 사용하려는 컴퓨터는 현재 네트워크상에 통신이 일어나고 있는지 확인
현재 다른 데이터가 전송 중이면 사용할 수 있을 때까지 기다리고, 아니면 전송을 시작
여러 컴퓨터에서 동시에 전송을 시작해 충돌이 발생하면 잼 신호를 브로드 캐스트
충돌 발생 시 임의 시간 동안 기다린 뒤 다시 신호를 감지하고 재전송
이더넷 시스템 규격
10 BASE 2 : 얇은 동축 케이블을 이용하며, 2는 세그먼트의 최장거리가 200m
10 BASE 5 : 굵은 동축 케이블을 이용하며, 5는 세그먼트의 최장거리가 500m
10 BASE F : 광섬유 케이블을 이용하는 이더넷
10 BASE T : 10MBps의 전송 속도, 베이스 밴드 방식, Twisted Pair Wire 케이블 사용
Fast Ethernet : 100 BASE T 라고 불리는 이더넷의 고속 버전
Gigabit Ethernet : 1GBps(1000 BASE T)의 전송속도를 지원
CSMA / CA | Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
IEEE 802.11 무선 LAN에서 사용되는 매체 접근 방식
무선 네트워크에서 충돌을 감지하기 힘들기 떄문에 CSMA / CD 대신 CSMA / CA 사용
CSMA 방식에 충돌 회피 기능 추가
다른 컴퓨터가 네트워크를 사용중인지 판단하여, 사용중이라면 일정시간 동안 대기
Token Bus
버스형 LAN에서 사용하는 방식으로, 토큰이 논리적으로 형성된 링을 따라 각 노드들을 차례로 옮겨 다니는 방식
토큰은 논리적인 링을 따라 순서대로 전달되며, 토큰을 점유한 노드는 정보를 전송할 수 있고, 전송을 끝낸 후 토큰을 다음 노드로 전달
각 노드가 공평한 송신 권한을 가지며, 전송 시간을 가변적으로 조절
전송량이 많을 떄에도 안정적이고 액세스 시간이 일정
CSMA / CD 방식보다 장치가 복잡하고 평균 대기 시간이 길음
일부 노드나 통신 회선에장애가 발생하면 전체적인 장애 발생
Token Ring
링형 LAN에서 사용하는 방식으로, 물리적으로 연결된 링을 따라 순환하는 토큰을 이용하여 송신 권리 제어
Free Token: 회선을 사용할 수 있는 상태Busy Token: 회선이 데이터 전송에 사용중
데이터 교환 방식
회선망의 종류
전용 회선
통신회선이 항상 고정되어 있는 방식
송수신 측을 일대일로 연결
전송 속도가 빠르고 전송 오류가 적음
전송 데이터, 사용 시간이 많을 때 효율적
고장 발생 시 유지보수가 유리
고가의 비용이 발생
교환 회선
교환기에 의해 송 / 수신 상호간 연결되는 방식
전용 회선에 비해 전송속도가 느림
정보 보안을 위해 기밀성, 무결성을 고려
통신 장치와 회선 비용을 줄일 수 있음
데이터 교환 방식
회선 교환
두 지점을 교환기를 이용하여 물리적으로 접속시키는 방식
접속이 이루어지면 접속을 해제할 때까지 전용선처럼 사용 가능
고정 대역폭을 사용하고 동일한 전송 속도 유지
메시지 교환
통신을 하는 두 노드 간 통신 경로가 미리 설정되지 않음
축적 후 전송(교환) 방식
저속 통신, 부가서비스 적용 용이
부재중 통신이 가능하고, 비 실시간 전송에 적합
데이터그램 방식
데이터를 전송하기 전에 논리적 연결이 설정되지 않으며, 패킷이 독립적으로 전송
각각의 패킷을 순서에 무관하게 독립적으로 전송
짧은 메시지의 패킷들을 전송할 때 효과적이고, 재정렬이 필요
축적 후 전송(교환) 방식
가상회선 방식
회선 교환 방식과 데이터그램 방식의 장점을 결합한 기술
패킷을 전송하기 전에 논리적인 연결을 먼저 수행
경로가 고정되면 다른 패킷을 나누어 전송
데이터그램보다 빠르고 안정적으로 통신할 수 있지만, 많은 사용자가 동시에 사용하기에는 한계가 있음
축적 후 전송(교환) 방식
다중화 | Multiplexing
개념
하나의 통신 회선을 여러 가입자들이 동시에 사용하도록 하는 기능
하나의 통신 회선에 다수의 터미널이 공유할 수 있도록 하는 기능
선로의 공동 이용이 가능하므로 전송효율이 높아짐
다중화기 | MUltipleXer
- 여러 개의 터미널 신호를 하나의 통신 회선을 통해 전송할 수 있도록 하는 장치
다중화기 종류
주파수 분할 다중화기 | Frequency Division Multiplexer
하나의 물리적 통신 채널을 여러 주파수 채널로 나누어 사용하는 다중화 방식(FDMA)
저속의 데이터를 각기 다른 주파수로 변조하여 통신 선로에 내보내는 방식
주파수 분할 다중화 자체가 변복조의 역할을 하므로 별도의 변복조기가 필요 없음
저속도(1200bps 이하) 아날로그 전송에 적합, 비동기 전송에 이용
각 채널 간의 완충 지역으로 Guard Band를 주어야 하므로 대역폭의 낭비가 발생
시 분할 다중화기(TDM)에 비해 비교적 구조가 간단하고 가격이 저렴
라디오나 TV방송, CATV 등에서와 같이 여러 채널들을 동시에 전송하는 곳에서 활용됨
부채널 간의 상호 간섭을 방지하기 위해 Guard Band를 둠
시 분할 다중화기 | Time Division Multiplexer
한 전송로의 데이터 전송 시간을 일정한 시간 슬롯으로 나누어 차례로 분배(할당)하는 방식(TDMA)
디지털 전송에 적합(아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 때 PCM 방식 사용)
각 채널이 고속 채널을 점유하고 있는 것으로 보이나 실제로는 배정된 시간만 사용
고속 전송이 가능하며 포인트 투 포인트 방식에 주로 이용
다중화 방식
동기식 시 분할 다중화 | Synchronous TDM
- 실제 송신할 데이터의 존재 유무에 관계없이 타임슬롯을 할당하여 전송
- 전송할 데이터가 없는 장치도 타임슬롯이 할당되므로 효율성이 떨어짐
비동기식 시 분할 다중화 | Asynchronous TDM
- 실제로 전송할 데이터가 있는 장치에만 타임슬롯을 할당
- 동시에 보낼 수 있는 터미널의 수가 동적으로 변함
- 동기식 다중화에 비해 전송 효율이 높음
- 통계적 시 분할 다중화 방식, 지능형 다중화 방식이라고도 함
코드 분할 다중화 | Code Division Multiplexer
고유의 코드를 이용한 다중화 방식
공통 주파수 대역을 통한 동시 전송을 위해 여러 데이터 신호를 결합하는 네트워킹 기술
여러 사용자가 단일 통신 채널을 공유할 수 있는 경우, 이 기술을 코드 분할 다중 액세스(CDMA)라고 함
2차 세계 대전에서 개발된 기술인 확산 스펙트럼을 사용하여 전송을 가로채거나 방해하지 않도록 함
파장 분할 다중화 | Wavelength Division Multiplexing
여러 파장대역을 통해 동시에 전송하는 광 다중화 방식
레이저 빛의 다른 파장(다른 색)을 사용하여 여러 반송파 신호를 단일 광섬유에 적용하는 기술
FDM 방식의 일종인 파장 다중화 방식
중장거리 통신에 주로 활용
공간 분할 다중화 | Space-Division Multiplexing
- 시간(TDM) 또는 주파수(FDM)가 아닌 공간 차원(SDM)에서 다중화하는 기술
직교 주파수 분할 다중화기 | Orthogonal Frequency Division Multiplexer
하나의 정보를 여러 개의 반송파(Subcarrier)로 분할하고, 분할된 반송파 사이의 주파수 간격을 최소화 하기 위해 직교 다중화해서 전송하는 통신방식
와이브로 및 디지털 멀티미디어 방송 등에 사용
역다중화기와 집중화기
역다중화기 | Inverse MUX
하나의 고속회선으로부터 뎅터를 받아 여러 개의 저속회선으로 쪼개어 전송하는 것
여러 개의 저속회선을 사용해 광대역의 전송속도를 얻을 수 있고, 하나의 채널에 장애가 발생해도 다른 채널로 계속 전송 가능
집중화기 | Concentrator
여러 개의 저속회선으로부터 전송된 데이터를 버퍼에 축적한 후 이를 모아서 고속회선으로 전송하는 것
여러 개의 저속회선을 고속회선을 사용하여 전송하고자 할 때 사용
Internet
개념
TCP / IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망
인터넷은 1960년대 미국 국방성에서 군사적인 목적으로 구축한 알파넷(ARPANET)으로부터 시작
특징
서로 동시에 참여할 수 있는 쌍방향 통신 제공
인터넷은 유닉스 운영체제를 기반으로 함
통신망과 컴퓨터만 있으면 시간과 장소에 관계없이 정보를 교환할 수 있음
인터넷에 연결된 모든 컴퓨터는 고유한 IP를 가짐
인터넷 서비스
WWW | World Wide Web
텍스트, 그림, 동영상, 음성 등 인터넷에 존재하는 다양한 정보를 거미줄처럼 연결해 놓은 종합 정보 서비스
HTTP 프로토콜을 사용하는 하이퍼 텍스트 기반
웹에서 효과적으로 검색할 수 있도록 도와주는 프로그램을 웹브라우저라고 함
전자 우편 | E-MAIL
인터넷을 통해 다른 사람과 편지뿐만 아니라 그림, 동영상 등 다양한 형식의 데이터들을 주고받을 수 있도록 해주는 서비스
SMTP, POP3, MIME 프로토콜 사용
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
Archie
- 익명의 FTP 정보를 쉽게 검색할 수 있도록 하는 서비스
Gopher
- 메뉴 방식을 이용해 손쉽게 정보 검색을 할 수 있도록 하는 서비스
USENET
- 분야별로 공통의 관심사를 가진 인터넷 사용자들이 서로의 의견을 주고 받을 수 있게 하는 서비스
IP | Internet Protocol address
개념
인터넷에서 컴퓨터를 식별할 수 있는 고유한 번호
IPv4, IPv6 방식으로 나누어져 있고, 우리가 보통 사용하는 IP는 IPv4를 의미
8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성, 패킷 크기는 64킬로바이트로 제한
네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하기 위해 서브넷 마스크를 사용
IPv4는 Class A ~ E, 5개 클래스로 분류하며 용도가 다름
IPv4는 공인주소(Public)와 사설주소(Private)가 있음
표시 형식
192.168.43.100
192.168 : 네트워크 부분
43.100 : 호스트 부분
4바이트 = 32비트 = 4옥텟
(192 : 1바이트 = 8비트 = 1옥텟)
주소 분류
Unicast: 단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신
Multicast: 단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신
Broadcast: 같은 네트워크에 있는 모든 장비들에게 보내는 통신
IP 주소 클래스
| 클래스 | 옥텟 IP | 최상비트 | 용도 |
|---|---|---|---|
| A | 0 ~ 127 | 0 | 국가/대형 통신망 |
| B | 128 ~ 191 | 10 | 중대형 통신망 |
| C | 192 ~ 223 | 110 | 소규모 통신망 |
| D | 224 ~ 239 | 1110 | 멀티캐스트용 |
| E | 240 ~ 255 | 1111 | 실험용 |
IPv6
개념
- IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위하여 기존의 IPv4 주소 체계를 128비트 크기로 확장한 차세대 인터넷 프로토콜 주소
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
표시형식
- 16비트씩 8부분, 128비트로 구성되며, 콜론(:)으로 구분
헤더
기본 헤더 : 확장 헤더를 포함하지 않은 경우의 기본 헤더(40 바이트)
확장 헤더 : 기본 고정 헤더 뒤 페이로드 내에 선택적인 확장 헤더들이 뒤따라옴
주소분류
Unicast: 단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신
Multicast: 단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신
Anycast: 그룹 내 가장 가까운 수신자에게 전달
IPv4 / IPv6
전환 기술
Dual Stack: 장비들이 IPv4 및 IPv6 모두 지원, 동시처리 가능
Tunneling: IPv6 패킷을 IPv4 패킷 속에 캡슐화하여 사용하는 기술
Adress Translation: IPv6 시스템이 IPv4 수신자가 이해할 수 있는, 또는 그 반대로 주소 변환하는 기술
비교
| 구분 | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| 주소길이 | 32비트 | 128비트 |
| 표시방법 | 8비트씩 4부분, 10진수 표시 | 16비트씩 8부분, 16진수 표시 |
| 주소개수 | 약 43억개 | 43억 * 43억 * 43억 * 43억 |
| 주소할당 | 비 순차적 할당 | 순차적 할당 |
| 품질제어 | 지원 수단 없음 | 품질 보장이 용이 |
| 보안기능 | IPSec 프로토콜 별도 설치 | 확장기능에서 기본으로 제공 |
| 플로그앤플레이 | 지원 수단 없음 | 지원 수단 있음 |
| 모바일 IP | 곤란 | 용이 |
| 주소유형 | 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트 | 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트 |
Subnet
개념
Subnet
- 하나의 네트워크가 분할되어 나눠진 작은 네트워크
Subnetting
- 네트워크 성능 보장, 자원을 효율적으로 분배하기 위해 네트워크 영역과 호스트 영역을 쪼개는 작업
Subnet Mask
IP 주소에 대한 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분하기 위해서 사용
Mask 연산(AND 연산)을 활용하여 구분
IP 기타기술
NAT | Network Address Translation
개념
외부에서 알려진 공인 IP 주소와 사설 IP 주소를 사용하는 내부 네트워크에서 IP주소를 변환
제한된 수의 인터넷 IPv4 주소 문제를 해결하기 위해 개발
사용 목적
인터넷의 공인 IP 주소를 절약
사용자들의 고유한 사설망을 침입자들로부터 보호
주소 할당 방식에 따른 NAT 종류
Static NAT : 공인 IP주소와 사설 IP주소가 1:1로 매칭되는 방식
Dynamic NAT : 여러 개의 공인 IP주소 대비 사설 IP 개수가 많을 경우 사용하는 방식
Port Address Translation : 공인 IP주소 1개에 사설 IP주소 여러개가 매칭되는 방식
DNS | Domain Name System
Domain Name을 IP Address로 바꾸어 주거나, 그 반대의 작업을 처리하는 시스템
DNS 서버는 도메인 이름과 이에 대응하는 IP 주소에 관한 DB를 유지하고 있다가 원하는 컴퓨터에게 제공
프로토콜
개념
컴퓨터나 통신장비들 사이에서 원활한 데이터 교환을 수행하기 위해 표준화한 통신 규약
통신을 제어하기 위한 표준 규칙과 절차의 집합으로 하드웨어와 소프트웨어, 문서를 모두 규정
통신 프로토콜의 기본 요소
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
기능
단편화 | Fragmentation
- 송신측에서 전송할 데이터를 전송에 알맞은 일정 크기의 작은 블록으로 자르는 작업
재결합 | Reassembly
- 수신측에서 단편화된 블록을 원래의 데이터로 모으는 작업
캡슐화 | Encapsulation
단편화된 데이터에 송 / 수신지 주소, 오류 검출 코드, 프로토콜 제어 정보 등의 정보를 부가하는 작업
데이터를 오류 없이 정확하게 전송하기 위해 캡슐화를 수행
흐름 제어 | Flow Control
- 수신측의 처리 능력에 따라 송신측에서 송신하는 데이터의 전송량이나 전송 속도를 조절하는 기능
오류 제어 | Error Control
- 전송 중에 발생하는 오류를 검출하고 정정하여 데이터나 제어 정보의 파손에 대비하는 기능
혼잡 제어 | Congestion Control
- 네트워크의 혼잡을 피하기 위해 송신측에서 보내는 데이터의 전송속도를 강제로 줄이는 기능
동기화 | Synchronization
- 송 / 수신측이 같은 상태를 유지하도록 타이밍을 맞추는 기능
순서 제어 | Sequencing
전송되는 데이터 블록(PDU)에 전송 순서를 부여하는 기능
연결 위주의 데이터 전송 방식에만 사용
주소 지정 | Adressing
- 데이터가 목적지까지 정확하게 전송될 수 있도록 목적지 이름, 주소, 경로를 부여하는 기능
다중화 | Multiplexing
- 한 개의 통신 회선을 여러 가입자들이 동시에 사용하도록 하는 기능
경로 제어 | Routing
- 송 / 수신측 간의 송신 경로 중에서 최적의 패킷 교환 경로를 설정하는 기능