네트워크 기본학습 4,5

 

3) 네트워크 Network
- End to End Delivery(Host to Host), End 노드간의 라우팅을 담당
- 노드에 대한 논리적인 주소가 필요한데 TCP/IP프로토콜의 IP주소가 이 역할을 수행
- 데이터 전송단위 PDU는 패킷Packet
- IP(TCP/IP), IPX(Novel Netware) 등

 

(* 노드간 데이터 전송을 담당하는 것은 2계층이고
경로를 잡아서 목적지까지 보내는 것이 3계층)

라우팅Routing
라우팅 알고리즘에 의해 목적지로 전송하기 위한 최적의 경로를 설정하고 패킷을 교환(포워딩)하는 기능을 제공

 

주요 장비
1. 라우터Router/L3 switch
- 라우팅을 담당하는 장비
- 데이터 링크 계층의 브로드캐스트와 멀티캐스트를 포워딩하지 않음
- 다른 VLAN간에 통신을 가능하게 하고 기본적인 보안기능(ACL), QoS 관련 기능 지원

(VLAN : Vertual LAN 가상의 랜으로 호스트를 묶을 수 있음. 브로드캐스트 트래픽을 줄이기 위해, 정보보호를 위해 사용

1. 포트 기반의 VLAN 2. MAC 기반의 VLAN 3. 네트워크 ID 기반의 VLAN .4 프로토콜 기반 VLAN)

 

4) Transport 전송 계층

- End to End Reliable Delivery. End노드간(Process)의 신뢰성 있는 데이터 전송 담당. Process to Process Communidation

- Process를 식별하기 위한 논리적인 주소가 필요. TCP/IP 프로토콜의 Port Address의 역할.
- 데이터 전송단위 PDU는 Segment
- TCP(TCP/IP), UDP, SCTP

 

PORT 구분 (2byte)
* IANA
-well-known : 0~1023
-regusterd port : 1024~49151
-diynamic port : 49152~65535

 

분할과 재조합
- 전송 가능한 세그먼트 단위로 분할하여 전송하면,
목적지에서는 이를 재조합하여 원본데이터를 복원한다.
- 연결제어 TCP 비연결지향 UDP
- 흐름제어 : 상호 수신할 수 있는 만큼만 전송. 종단간 노드 흐름제어. 

- 오류제어 : 오류 발생시 교정
- 혼잡제어 : 혼잡도 계산하여 전송량 제어

 

주요 네트워크 장비

- L4 Switch : SLB 즉 서버 트래픽 부하분산 및 Failover(한 대의 서버가 에러나도 다른 서버로 운영 가능) 기능

 

5) Session 

-논리적인 연결인 세션의 생성, 관리 및 종료 담당

 

6) Presentation 표현 계층

- 데이터의 표현방식 변환

- 인코딩, 디코딩, 압축, 압축해제 등.

 

7) Application 응용 계층

- 사용자가 네트워크에 접근할 수 있는 인터페이스 담당

- PDU Data 또는 Message

 

 

OSI 모델 데이터 교환 방식
- 상위 계층의 데이터가 하위 계층으로 보내지면, 하위 프로토콜은 부가정보(헤더)를 추가해 새 전송 메시지를 생성 (=캡슐화Encapsulation)
- 수신 측에서는 상위계층으로 데이터를 보낼때 헤더정보를 제거하고 보냄 (역캡슐화 Decapsulation)

Multiplexing(다중화)
- 하나의 기능(매체)를 여러 영역에서 동시에 사용하는 기법
- 상위 계층의 여러 프로토콜들이 하위 계층의 하나의 프로토콜을 이용하여 데이터를 전달하는 방식

Demultiplexing(역다중화)
- 공유하는 기능으로부터 개별 영역으로 분할하는 기법
- 하위계층 프로토콜이 여러 상위계층의 프로토콜 중 하나를 식별해 데이터를 전달하는 방식

 

다중화/역다중화 프로토콜들
1.Network Interface Layer(1~2) - Internet Layer(3)
- Frame 헤더의 type필드에 상위 프로토콜(IP, ARP, RARP) 식별 값이 들어감

2. Internet Layer(3) - Transport Layer(4)
- IP 헤더의 protocol 필드에 상위 프로토콜 (ICMP(1), TCP(6), UDP(17)) 식별 값

3. Transport Layer(4) - Application Layer(5~7)
- TCP/UDP 헤더의 destination port 필드에 상위 프로토콜 (FTP, HTTP ...) 식별 값

 

 

** TCP/IP 프로토콜

- 신뢰성을 극대로 한 프로토콜 (시대상 보안은 고려X)

 

TCP/IP Stack의 OSI 7 Layer과의 연관관계

OSI 7 Layer	TCP/IP Stack	Protocol
L7 Application Layer L6 Presentation Layer L5 Session Layer	Application Layer	Telnet, SSH, FTP, SMTP, HTTP, DNS, SNMP ...
L4 Transport Layer	Transport Layer	TCP, UDP, SCTP
L3 Network Layer	Internet Layer	아래 그림 참고
L2 Data Link Layer L1 Physical Layer	Network Interface Layer	Ethernet, TokenRing, FDDI ...

 

 

L3 Protocol 영역

ICMP와 IGMP는 라우팅 기능이 없어 IP를 이용해 L2~L1영역으로 전달

ARP와 RARP는 IP를 이용하지 않고 전달

 

1) Application Layer (응용)
- 네트워크 서버/클라이언트 프로그램 담당. 사용자와의 인터페이스 담당.

프로토콜
1. HTTP(80/tcp): Hyper-Text Transfer Protocol (요새는 SSL/TLS 기반의 HTTPS(443/tcp) 씀)
2. FTP(20/21/tcp): File Transfer Protocol 데이터포트(20), 제어포트(21)
3. SSH(22/tcp): Secure Shell, 암호화된 원격 터미널 접속 프로토콜
4. SFTP(22/tcp): SSH File Transfer Protocol, SSH를 이용한 암호화된 파일 송수신 프로토콜
5. Telnet(23/tcp): 암호화하지 않은 원격 터미널 접속 프로토콜
6. SMTP(25/tcp): Simple Mail Transfer Protocol, 메일 전송용
7. POP3(110/tcp): Post Office Protocol Version3 메일 수신용
8. IMAP(143/tcp): Internet Message Access Protocol. 메일 수신용. 서버에서 복사해오기 때문에 메일이 지워지지 않음
9. DNS(53/tcp, udp): Domain Name System. 도메인명 호스트정보 제공
10. DHCP(67, 68/udp): Dynamic Host Configuration Protocol. 서버(67), 클라이언트(68). 동적으로 호스트 네트워크 설정 제공
11. TFTP(69/udp): Trivial FTP. 단순 파일 송수신
12. SNMP(161/udp): Simple Network Management Protocol. 네트워크 관리 프로토콜

 

 

2)  Transport Layer (전송)

- Process to Process Communication. Node to Node Reliable delivery.
- 프로세스간 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당하는 계층.
- 논리적인 주소로 Port(16bit) 사용 

 

주요 프로토콜
- TCP Transmission Control Protocol : 신뢰성 있는 연결지향 프로토콜. 스트림 기반.
- UDP User Datagram Protocol : 비신뢰성 비연결지향 프로토콜. 데이터그램 기반.
- SCTP Stream COntorl Transfer Protocol : TCP와 UDP의 조합형

 

 

3) Internet Layer (인터넷)

- Host to Host communication. Node to Node delivery
- 논리적 주소로 IP(IPv4(32), IPv6(128)) 사용

주요 프로토콜

- IP(Internet Protocol) : 비신뢰성, 비연결지향 데이터그램 프로토콜
- ICMP(Internet Control Message Protocol) : 에러 및 상태진단 메시지 프로토콜
- IGMP(Internet Group Message Protocol) : 멀티캐스트용 프로토콜
- ARP(Address Resolution Protocol) : 주소변환(논리->물리) 프로토콜
- RARP(Reverse Address Resolution Protocol) : 역주소변환(물리->논리) 프로토콜

 

 

4) Network Interface Layer (네트워크 인터페이스)
- Node to Node Delivery. 인접한 노드간 신뢰성 있는 데이터 전송 담당
- Node를 식별하기 위해 물리적인 주소로 MAC(48bit) 사용. 상위24비트는 벤더코드, 하위24비트는 벤더 일련번호

주요 프로토콜
- LAN 프로토콜 : Ethernet, TokenRing 등
- WAN 프로토콜 : X.25, Frame Relay 등