Index
1. 컴퓨터 통신망 구조의 개요
1.1. 컴퓨터 통신망 구조
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네트워크 아키텍처
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기본 뼈대를 이루는 컴퓨터 통신망의 핵심
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컴퓨터의 통신망의 물리적 요소들과 기능, 구성, 동작원칙 절차, 통신 프로토콜 등을 위한 프레임워크
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폐쇄형 네트워크 예시
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SNA(System Network)
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IBM 폐쇄형 네트워크
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DNA(Digital Network)
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최초의 P2P 네트워크 구조 중 하나로 발전
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DSA (Distributed System)
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IBM SNA와 경쟁하기 위헤 개발
1.2. 통신망 구조의 개요
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개요
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초기에는 보안상의 문제로 자원 공유 X
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그러나 자원 공유 이점 발견 이후 상호간 접속 허용하는 개방형 네트워크 아키텍처 등장
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개방형 네트워크 아키텍처
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OSI (Open System Interconnection)
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컴퓨터 통신망의 이론적 모델
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레이어 7개
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TCP/IP (인터넷 통신망 구조)
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클라이언트 서버 모델
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레이어 4개
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국방부가 개발
2. OSI 참조 모델
2.1. OSI 모델의 목적
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ISO 7498
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개방형 시스템 상호접속을 위한 참조모델
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이기종 시스템 간 통신 가능하도록 표준 제정
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개방형 시스템
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적용 가능한 표준을 상호 인정 & 지우
2.2. OSI 모델의 계층
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7계층 OSI 참조 모델
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7: 응용 계층 (Application)
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6: 표현 계층 (Presentation)
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5: 세션 계층 (Session)
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4: 전송 계층 (Transport)
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3: 네트워크 계층 (Network)
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2: 데이터링크 계층 (Data Link)
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1: 물리 계층 (Physical)
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중계 개방 시스템
2.3. 각 계층이 필요한 이유
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물리 계층
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종단 간을 연결하려면 다양한 물리적 매체를 사용하는 구조가 필요
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데이터 링크 계층
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전화회선, 광섬유 등 물리적 통신 매체를 사용할 경우 서로 다른 데이터 링크 제어 절차 필요
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네트워크 계층
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전송 주체(송신자, 수신자) 사이에 중간 노드가 있는 경우에도 전송 주체간의 연결 통로(네트워크 연결)를 제공해야 함
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전송 계층
◦
발신지 시스템에서 목적지 시스템까지의 신뢰성 있는 데이터 이동을 제어해야함
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세션 계층
◦
대화를 조직하고 동기화하거나 데이터 교환을 관리해야 함
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표현 계층
◦
응용 프로그램의 구조화된 데이터를 표현하고 조정하는 기능 필요
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응용 계층
◦
응용 프로그램을 위한 프로토콜을 함께 관리해야함
2.4. 계층의 분리 원칙
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너무 많은 계층으로 분리함으로써 각 계층에 대한 설명과 이들에 대한 조합이 필요 이상으로 많지 않아야 함
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서비스의 양이 적고 경계를 중심으로 최소 상호작용이 일어나도록 경계를 정해야 함
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수행하는 일의 측면이나 필요로 하는 기술의 측면에 있어서 명백히 서로 다른 기능들을 다룰 수 있도록 계층 설정
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비슷한 기능들은 같은 계층에 존재해야함
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과거의 경험에 의해 성공적이라 판단되는 곳에 경계 설정
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쉽게 세분화되는 기능을 하나의 계층으로 함
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필요한 경우 표준화된 인터페이스를 가질 수 있는 곳에 경계 설정
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데이터에 대한 조작, 즉 구문(syntax), 의미(semantic) 등의 추상화 개념에 대해 서로 다른 수준을 필요로 하는 곳에서 계층 설정
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각 계층은 단지 상위 계층과 하위 계층에 경계를 갖도록 함 (즉 다른 계층과는 무관해야함)
2.5. 캡슐화
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데이터에 각 계층의 제어정보를 추가하는 것
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SDU - Service Data Unit (Data)
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PCI - Protocol Control Information(Header, Tail)
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PDU - Protocol Data Unit(PDU)
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PDU = SDU + PCI
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예) AH - Application Header
3. 인터넷 통신망
3.1. TCP/IP의 등장
Internetworking Technology
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네트워크들을 상호 연결하는 기술
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서로 다른 네트워크에 연결되어 있는 컴퓨터 사이의 통신이 가능
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DoD ARPA
Transmission Control Protocol/Internal Protocol
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TCP/IP Internet Protocol Suite
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1982년 미군 컴퓨터 네트워킹의 표준으로 제정
3.2. TCP/IP 기본구조
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DoD 모델 (DARPA 모델)
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4계층 모델
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TCP - 연결형 전송
◦
UDP - 비연결형 전송
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TCP/IP의 주요 특징
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연결형 / 비연결형 서비스 제공
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패킷 교환
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동적 경로 할당
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공통의 응용 프로그램 제공
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CASE (Common Application Service Element)
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응용에 무관하게 개방 시스템 접속을 위한 방법 제공
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TCP/IP 계층의 역할
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데이터 링크 계층
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네트워크 인터페이스
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device driver와 interface card로 데이터 통신 처리
▪
대표적인 프로토콜
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ARP (Address Resolution Protocol)
◦
IP 주소 → 물리주소
•
RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
◦
물리주소 → IP 주소
◦
인터넷 계층
▪
네트워크 상에서 패킷의 이동을 처리 (패킷 라우팅 등)
▪
대표적 프로토콜
•
IP (Internet Protocol)
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ICMP (Internet Control Message Protocol)
◦
오류가 발생했을때 제어 메세지 전송
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IGMP (Internet Group Management Protocol)
◦
특정 그룹에게만 데이터를 보낼 때 (multi-casting)하는 프로토콜
◦
전송 계층
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호스트 컴퓨터 사이의 데이터 전송 서비스
▪
대표적 프로토콜
•
TCP (Transmission Control Protocol)
•
UDP (User Datagram Protocol)
◦
응용 계층
▪
응용 프로세스를 위한 프로토콜
▪
대표적 프로토콜
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TCP 이용
◦
FTP, SMTP, Telnet
•
UDP 이용
◦
TFTP, DNS, BOOTP
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IP 직접 이용
◦
traceroute 프로그램
•
ICMP 직접 이용
◦
ping 프로그램
3.3. 인터넷 주소
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호스트 식별
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인터넷에 연결되어있는 호스트 식별
◦
3가지 종류의 주소
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물리주소
•
하나의 네트워크 내에서 호스트를 식별하는 물리적 하드웨어 주소로, 네트워크 인터페이스 주소
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인터넷 주소(IP 주소)
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서로 다른 네트워크 간에 호스트를 식별하는 논리주소
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포트 주소
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프로세스를 식별하는 포트 번호
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IP 주소 (IPv4)
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4바이트(32비트)로 구성 (2^32)
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예) 클래스 A
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2^7만큼 네트워크 식별자 사용.
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하나의 네트워크에 호스트들이 연결되어있을 것…
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IGMP, 멀티캐스팅에는 클래스 D 사용
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IPv6
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16바이트 주소를 가짐
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2^128개
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포트 주소
◦
포트 번호
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TCP 및 UDP에 의해 응용 프로그램을 식별
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2바이트(16비트)로 구성
3.4. 캡슐화
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캡슐화
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데이터에 각 계층의 제어정보를 추가하는것
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SDU(Service Data Unit) + PCI(Protocol Control Information) → PDU (Protocol Data Unit)
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역캡슐화
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수신측 시스템의 해당 계층에서 수행되는 캡슐화의 반대 과정
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물리 계층 이외의 모든 계층에서 수행됨