정보처리기사) 네트워크 (2) - IP주소/ OSI 7계층/ 프로토콜/ 경로제어
IP주소
= 네트워크영역.0.호스트영역 형태
※
BroadCast : 서브넷 범위 내 모든 시스템에 Frame 전송 -> 그 시스템은 CPU가 패킷 처리하도록 함
: 트래픽에 비례하고 CPU성능과 반비례
> 트래픽제한 VLAN : 논리적인LAN, BroadCast가 도메인구분할 수 있게 함, 보안/성능 ↑
MultiCast : 일부분에만 전송, 라우터 지원여부 필수, 탈퇴시 IGMP 사용
UniCast : 정보전송을 위해 Frame에 자신과 목적지의 MAC주소를 전송, CPU성능에 영향X
AniCast : 가장 가까운수신자에게 전송
* IPV4 -------------------------> IPV6
Dualstack
Header Translation
Tunneling
(Tunneling: 꼭 Ipv4상태에서 통과 후 ipv4패킷에서 ipv6 캡슐화 함)
+) IPv4의 classE = 실험적인 주소 (기출문제)
프로토콜
: 서로다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화 시켜놓은 통신 규약
> 기본요소
- 구문 Syntax : 전송할 데이터 형식, 부호화, 신호레벨 등 규정
- 의미 Semantics : 효율적이고 정확한 정보전송을 위한 협조사항과 오류관리를 위한 제어정보 규정
- 시간 Timing : 두 기기간 통신속도와 메시지의 순서제어 규정
OSI 7계층
(데이터전송단위) (네트워크장비)
- 1계층 물리계층
: bit, Hub, 장치연결 ex) ICMP프로토콜
- 2계층 데이터 링크계층
: 프레임, Bridge, 전송, 링크설정/유지/종료 담당, 노드 간 오류/회신/흐름제어기능
: L2스위치 - MAC주소 기반 스위칭, 전송프레임
- 3계층 네트워크계층
: 패킷, 패킷전달 과정에서 요구하는 서비스 품질을 위한 수단제공
: L3스위치 - IP주소 기반, L2에 라우터기능 추가
: 라우터 (서로 다른 대역 호스트(LAN, WAN) 상호 간 통신 할 수 있도록 하는 장비, 프로토콜 변환기능)
: 백본스위치 (네트워크 연결 시 중추적 역할, 대규모 트래픽 처리, 모든 패킷 지나가는 네트워크 중심에 설치)
ex) ICMP(패킷 처리문제 알림), IP (비연결형 서비스)
+ 논리주소(IP) → 물리주소(MAC) = ARP / 물리주소(MAC) → 논리주소(IP) =RARP 프로토콜
- 4계층 전송계층(Transport)
: 신뢰성 데이터 전송을 위한 오류검출/ 복구/ 흐름제어 역할
: netcat(UDP와 TCP사용하여 네트워크 연결, 읽고 쓰는 유틸리티)
: L4스위치 - TCP/ UDP기반으로 트래픽 분류, 부하 작은 곳에 배분하는 Load Balancing기능 제공
- 5계층 세션계층
: Message, 대화유지를 위한 구조, 연결 접속, 동기제어 ex) RPC, NetBIOS
- 6계층 표현계층
: Message, 형태/하위계층 데이터를 사용자 형태로 변환해줌 ex) JPEG, MPEG(멀티미디어 표준규격)
- 7계층 응용계층
: Message ex) HTTP(텍스트 기반), SMTP(TCP의 25번 사용, 이메일 전송), FTP(파일 전송), DNS, Telnet
+) IP데이터 그램 구조 : Version/ protocoll/ identificatior
TCP/ IP 프로토콜
| =OSI의 __계층 | 역할 / 종류 | |
| 응용계층 | 응용,표현,세션 | : 프로그램간 데이터 송/수신제공 FTP / SMTP(전자우편교환)/ Telnet/ SNMP/ DNS(IP주소로 매핑)/ HTTP |
| 전송계층 | 전송 | : 호스트간 신뢰성있는 통신제공 TCP(양방향,가상회선연결,스트림위주전달)/ UDP(비연결형, 단순헤더)/ RTCP(패킷전송) |
| 인터넷계층 | 네트워크 | : 데이터전송을 위한 주소지정, 경로설정 제공 IP/ ICMP(헤더=8byte)/ IGMP(멀티캐스트 그룹유지 위해사용)/ ARP/ RARP |
| 네트워크 액세스계층 |
데이터링크, 물리 |
: 실제 데이터(프레임)를 송/수신하는 역할 IEEE802, X.25, HDLC, ARQ |
X.25프로토콜
> 물리계층 : 패킷교환망 통해 DCE/DTE간 인터페이스 제공, 전기적/기계적/절차적/기능적 특성가짐, 비트 단위들 교환
> 링크계층 : HDLC 프로토콜 기반
> 패킷계층 : Sliding Window 프로토콜 사용, 다중화기능, 망 고장 시 회복 매커니즘 규정
: 연결 지향성을 기술한 가상회선을 지원함(회선 설정/해제)
* 가상회선 : SVC(통신시에만 통신경로 설정/해제), PVC(통신경로 고정적으로 )
HDLC프로토콜
: 비트위주 프로토콜, 점대점/멀티 포인트 링크를 위해 ISO에서 개발
> 문자지향전송 프레임
| 프레임 | 주소 Address | 제어 Control | 정보 Data | 프레임 | FCS부착( for오류검출 ) |
↓ => Cyclic Redundancy Check 방식
: FCS 영역검사 / 종류 식별하기 위해 제어 필드 (동작모드 - 정규응답 NRM, 비동기 응답 ARM, 비동기 평형모드 ABM) 사용
- 프레임 유형
> Infomation (오류/흐름제어를 위해 S-Frame사용)
> Supervisory (정보Data 필드없음, 오류제어- Go N Back, 선택적 재전송 ARQ방식 / 흐름제어 - Sliding Window 방식)
> Unnumbered 비번호
프레임 = 전송Data + 제어정보
ARQ (자동반복요구) : 오류 발생시 프레임 재전송
> Stop and Wait : 구현간단, 송신측 버퍼 1개만 있어도 됨, 확인메시지 필요, 프레임의 수신번호 이용해 중복 수신여부 확인
> Go back N / Flow Sending / Selective Repeat ARQ
IP 라우팅
목적 : IP패킷을 목적지 주소까지 전달하기 위함
전달할 정보 DB는 라우팅 TABLE => 테이블 채우는방법 : Connected, Static라우팅, Dynamic라우팅
종류
- Static 라우팅: 경로를 미리 정하고 경로를 설정
- Default 라우팅 : 목적지가 없는 경우
- Dynamic라우팅 : 라우터와 라우팅 프로토콜에 의해 경로를 설정
- IGP(내부) : 거리벡터방식RIP / 최적의 경로선택하는 Link-State 방식OSPF
- EGP(외부): Advanced 거리벡터방식 BGP
라우팅 프로토콜
RIP : 소규모 네트워크에 적합, 최대홉수 15개, 거리벡터방식, 최단경로 알고리즘 = Bellman-Ford알고리즘
IGRP : 중규모 네트워크에 적합, RIP 단점 보완, 네트워크 상태를 고려하여 라우팅
OSPF : 대규모 네트워크에 적합, 홉수제한 없음, Link-State 방식, 최소지연, 최대처리량 등 라우팅 메트릭지정
: 라우팅 정보에 변화 발생시 변화된 정보만 라우터에게 알림
BGP : 자율시스템AS간 라우팅 프로토콜, EGP단점 보완, ISP상호간 주로 사용
경로제어
: 한 경로에 데이터 양이 집중되는 것을 피하면서 최적의 패킷 교환경로 결정
: 라우팅 테이블 참조
- 제어요소 : 성능 기준, 경로결정 시간/장소, 발생지, 경로정보 생신시간
- 프로토콜
> IGP : 자율시스템(AS)에 의해 라우팅에 사용 / RIP(소규모, 30초마다 알림), OSPF(대규모, 변화부분만 알림)
> EGP : 자율시스템간 라우팅에 사용
> BGP : 자율시스템간 라우팅 테이블 전달하는데 사용, EGP단점보안 (초기 연결시 테이블 교환 -> 이후 정보만 교환)