▶ 152 인터넷
인터넷
TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망
- 인터넷은 군사목적으로 시작됨
- 인터넷은 유닉스 운영체제를 기반으로 함
- 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터는 고유한 IP주소를 갖음
- 컴퓨터 또는 네트워크를 서로 연결하기 위해서는 브리지, 라우터, 게이트웨이가 사용됨
- 백본(Backbone) : 다른 네트워크 또는 같은 네트워크를 연결하여 중추적 역할을 하는 네트워크로, 보통 인터넷의 주가 되는 기간망
• 구조적 방법론의 절차
타당성 검토 단계 → 계획 단계 → 요구사항 분석 단계 → 설계 단계 → 구현 단계 → 시험 단계 → 운용/유지보수 단계
IP주소(Internet Protocol Address)
인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소
- 숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성
- 아래 표와 같은 단계로 구성
＊A Class의 실질적인 네트워크 주소 : 1~126
서브네팅(Subnetting)
할당된 네트워크 주소를 다시 여러 개의 작은 네트워크로 나누어 사용하는 것
- 4바이트 IP 주소 중 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 비트 = 서브넷 마스크
IPv6
IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발
- 128비트 사용, 전송 속도 빠름
- 보안 문제 해결
- IPv4와 호환성 뛰어남
- Traffic Class, Flow Label을 이용해 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장이 용이
* Traffic Class : IPv6 패킷의 클래스나 우선순위를 나타내는 필드
* Flow Label : 네트워크 상에서 패킷들의 흐름에 대한 특성을 나타내는 필드
IPv6의 구성
- 16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성
- 각 부분을 16진수로 표현하고, 콜론(:)으로 구분
- 아래와 같이 세가지 주소체계로 나누어짐
유니캐스트(Unicast) |
단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신(1대 1 통신) |
멀티캐스트(Multicast) |
단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신(1대 다 통신) |
애티캐스트(Anycast) |
단일 송신자와 가장 가까이 있는 단일 수신자 간의 통신(1대 1 통신) |
도메인 네임
숫자로 된 IP 주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것
• 도메인 네임의 구성
www.sinagong.co.kr
- www : 호스트 컴퓨터 이름
- sinagong : 소속 기관 이름
- co : 소속 기관 종류
- kr : 소속 국가
▶ 153 OSI 참조 모델
OSI 참조 모델
다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO에서 제안한 통신 규약
→ 아파서 탈났다 피
OSI 참조 모델에서의 데이터 단위
• 프로토콜 데이터 단위(PUD)
- 물리 계층 : 비트
- 데이터 링크 계층 : 프레임
- 네트워크 계층 : 패킷
- 전송 계층 : 세그먼트
- 세션, 표현, 응용 계층 : 메시지
1. 물리 계층
기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙 정의
- 관련 장비 : 리피터, 허브
2. 데이터 링크 계층
- 흐름제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어
- 관련 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치
3. 네트워크 계층
- 경로 설정(Routing)
- X.25, IP 등의 표준이 있음
- 관련 장비 : 라우터
4. 전송 계층
- 종단 시스템(End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송 가능
- TCP, UDP 등의 표준이 있음
- 관련 장비 : 게이트웨이
5. 세션 계층
송수신 측 간의 관련성 유지, 대화 제어 담당, 동기점 이용한 데이터 복구
* 세션 : 두 이용자 사이의 연결
* 소동기점 : 하나의 대화 단위 내에서 데이터의 전달을 제어하는 역할, ACK신호 안받음
* 대동기점 : 전송하는 각 데이터의 처음과 끝에 사용하여 전송하는 데이터 단위를 대화 단위로 구성, ACK신호 받음
6. 표현 계층
- 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색 기능
7. 응용계층
사용자가 OSI 환경에 전급할 수 있도록 서비스 제공
▶ 154 네트워크 관련 장비
허브(Hub)
한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터를 연결하는 장치, 각 회선을 통합적으로 관리, 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할
- 더미 허브, 스위칭 허브
리피터(Repeator) / 중요★
전송되는 신호가 전송 선로의 특성 및 외부 충격 등의 요인으로 인해 원래의 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할 수행
- 물리 계층에서 동작하는 장비
브리지(Bridge) / 중요★
LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹을 연결하는 기능
- 데이터 링크 계층 중 MAC계층에서 사용
스위치(Switch)
브리지와 같이 LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만드는 장치
라우터(Router) / 중요★
브리지와 같이 LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능이 추가된 것,
서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN의 연결 수행
- 네트워크 계층에서 동작
게이트웨이(Gateway) / 중요★
전 계층의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결 수행
- 세션, 표현, 응용 계층 간을 연결하여 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 등 수행
▶ 155 프로토콜의 개념
프로토콜(Protocol) / 단답
서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준하여 시켜 놓은 통신 규약
프로토콜의 기본 요소 / 중요★
- 구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등 규정
- 의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
- 시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정
프로토콜의 기능 / 큰 덩어리로만
- 단편화와 재결합
- 캡슐화
- 흐름 제어
- 요류 제어
- 동기화
- 순서 제어
- 주소 지정
- 다중화
- 경로 제어
- 전송 서비스
▶ 156 TCP/IP
TCP/IP
인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜
TCP(Transmission Control Protocol) |
- 신뢰성 있는 연결형 서비스 - 패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능 제공 - 스트림 전송 기능 제공 |
IP(Internet Protocol) |
- 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스 - 패킷의 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 기능 제공 - 헤더의 길이는 최소 20Byte에서 최대 60Byte |
* 연결형 통신 : 송수신 측 간을 논리적으로 연결 후 데이터 전송 ex) 가상 회선 방식
* 비연결형 통신 : 송수신 측 간을 논리적으로 연결 없이 데이터를 독립적으로 전송 ex) 데이터그램 방식
TCP/IP의 구조
OSI |
TCP/IP |
기능 |
응용 계층 표현 계층 세션 계층 |
응용 계층 |
- 응용 프로그램 간의 데이터 송수신 제공 - TELNET, FTP, SMTP, SNMP, DNS 등 |
전송 계층 |
전송 계층 |
- 호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공 - TCP, UDP |
네트워크 계층 |
인터넷 계층 |
- 데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정 제공 - IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP |
데이터 링크 계층 물리 계층 |
네트워크 액세스 계층 |
- 실제 데이터를 송수신하는 역할 - Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C, ARQ 등 |
1. 응용 계층의 주요 프로토콜
FTP(File Transfer Protocol) |
컴퓨터와 컴퓨터, 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고받을 수 있도록 하는 원격 파일 전송 프로토콜 |
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) |
전자 우편을 교환하는 서비스 |
TELNET |
- 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속해 내 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 서비스 - 프로그램 실행하는 등 시스템 관리 작업을 할 수 있는 가상의 터미널기능 수행 |
SNMP(Simple Network Management Protocol) |
TCP/IP 네트워크 관리 프로토콜, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 표준 통신 규약 |
DNS(Domain Name Sysetem) |
도메인 네임을 IP주소로 매핑하는 시스템 |
HTTP(Hyepr Text Transfer Protocol) |
월드 와이드 웹에서 HTML 문서를 송수신 하기 위한 표준 프로토콜 |
2. 전송 계층의 주요 프로토콜
TCP(Transmission Control Protocol) | - 양방향 연결형 서비스 제공, 가상회선 방식, 고정경로O - 가상 회선 연결 형태의 서비스 제공 - 스트림 위주의 전달(패킷 단위)을 함 - 신뢰성있는 경로 활립 메세지 전송 감독 |
UDP(User Datagram Protocol) | - 비연결형 서비스 제공, 데이터그램 방식, 고정경로X - 오버헤드 적음 - 실시간 전송 유리 - 신뢰성보다는 속도 |
RTCP(Real-Time Control Protocol) | RTP 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜 |
3. 인터넷 계층의 주요 프로토콜
IP | - 전송할 데이터에 주소 지정, 경로 설정 - 비연결형 데이터그램 방식 사용, 신뢰성 보장X |
ICMP(Internet Control Message Protocol) | IP와 조합하여 통신중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할 |
IGMP(Internet Group Message Protocol) | 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지 위해 사용 |
ARP(Address Resolution Protocol) | 호스트의 IP주소를 호스트와 연결된 네트워크 접속 장치의 물리적 주소로 바꿈 |
PARP(Reverse Address Resolution Protocol) | ARP와 반대로 물리적 주소를 IP 주소로 변환하는 기능 |
4. 네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜
ETHERNET(IEEE 802.3) | CSMA/CD 방식의 LAN |
IEEE 802 | LAN을 위한 표준 프로토콜 |
HDLC | 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜 |
X.25 | 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스 제공하는 프로토콜 |
RS-232C | 공중 전화 교환망(RSTN)을 통한 DTE와 DCE간의 인터페이스 제공하는 프로토콜 |
