[정보처리산업기사 필기] 네트워크

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[정보처리산업기사 필기] 네트워크

노트북 산 김에 공부 2023. 9. 18. 12:00

네트워크 개요

원하는 정보를 원하는 수신자 또는 기기에 정확하게 전송하기 위한 기반 인프라를 네트워크라고 합니다.

정보 전달 시에는 약속한 규칙에 따라야 하는데 이를 프로토콜 이라고 합니다.

구분	개념	설명
WAN	광대역 네트워크	- LAN에 비해 전송 거리가 넓음, 라우팅 알고리즘 필요함 - LAN 대비 에러율이 높고 전송 지연이 큼
LAN	근거리 네트워크	- 한 건물 또는 작은 지역을 커버하는 네트워크

WAN (Wide Area Network)

국가, 대륙과 같이 광범위한 지역을 연결하는 네트워크입니다.

거리에 제약이 없으나 다양한 경로를 지나 정보가 전달되므로 LAN보다 속도가 느리고 에러율도 높습니다

전용 회선 방식은 통신 사업자가 사전에 계약을 체결한 송신자와 수신자끼리만 데이터를 교환하는 방식이며,

교환 회선 방식은 공중망을 활용하여 다수의 사용자가 선로를 공유하는 방식입니다.

(1) 회선 교환 방식

물리적 전용선을 활용하여 데이터 전달 경로가 정해진 후 동일 경로로만 전달이 됩니다.

데이터를 동시에 전송할 수 있는 양을 의미하는 대욕폭이 고정되고 안정적인 전송률을 확보할 수 있습니다

(2) 패킷 교환 방식

패킷이라는 단위를 사용하여 데이터를 송신하고 수신합니다.

패킷이란 정보를 일정한 크기로 분할한 뒤 각각의 패킷에 송수신 주소 및 부가 정보를 입력한 것입니다.

OSI (Open System Interconnection) 7 계층

국제 표준화 기구인 ISO (International Standardization Organization)에서 개발한 네트워크 계층 표현 모델입니다

각 계층은 서로 독립적으로 구성되어 있고, 각 계층은 하위 계층의 기능을 이용하여 상위 계층에 기능을 제공합니다

1계층인 물리 계층부터 7계층인 애플리케이션 계층으로 정의되어 있습니다.

계층 이름 (데이터 전송 단위)	설명	주요 장비 및 기술
물리 계층 (비트 Bit)	실제 장비들을 연결하기 위한 연결 장치	허브, 리피터
데이터 링크 계층 (프레임 Frame)	오류와 흐름을 제거하여 신뢰성 있는 데이터를 전송	브리지, 스위치
네트워크 계층 (패킷 Packet)	다수의 중개 시스템 중 올바른 경로를 선택하도록 지원	라우터
전송 계층 (세그먼트 Segment)	송신, 수신 프로세스 간의 연결	TCP/IP UDP
세션 계층 (메시지 message)	송신, 수신 간의 논리적 연결	호스트(PC 등)
표현 계층 (메시지 message)	코드 문자 등을 번역하여 일관되게 전송하고 압축, 해제, 보안 기능도 담당	호스트(PC 등)
응용 계층 (메시지 message)	사용자 친화 환경 제공 (이메일, 웹 등)	호스트(PC 등)

네트워크 주요 장비

# 허브

여러 대의 컴퓨터를 연결하여 네트워크로 보내거나 하나의 네트워크로 수신된 정보를 여러 대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비입니다.

# 리피터

디지털 신호를 증폭시켜 주는 역활을 하여 신호가 약해지지 않고 컴퓨터로 수신하도록 합니다.

# 브리지 / 스위치

두 시스템을 연결하는 네트워킹 장치이며 두 개의 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만들어 줍니다

브리지는 소프트웨어 방식으로 처리하기 때문에 속도가 느립니다. 포트들이 같은 속도를 지원하는 반면 스위치는 하드웨어 방식으로 처리하기 때문에 포트 수가 매우 많고, 포트들을 각기 다른 속도로 지원합니다

# 라우터

pc 등의 로컬 호스트가 LAN에 접근할 수 있도록 하며, WAN 인터페이스를 사용하여 WAN에 접근하도록 합니다

라우팅 프로토콜은 경로 설정을 하여 원하는 목적지까지 지정된 데이터가 안전하게 전달되도록 합니다

# 게이트웨이

프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 해줍니다

네트워크 프로토콜 (Protocol)

프로토콜은 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙의 체계입니다.

통신 규약, 통신 방식, 자료의 형식, 오류 검증 방식, 코드 변환 규칙, 전송 속도 등을 정하게 됩니다.

다른 기종의 장비는 각기 다른 통신 규약을 사용하는데 프로토콜을 사용하면 다른 기기 간 정보의 전달을 표준화 할 수 있습니다.

프로토콜의 특징은 아래와 같습니다.

특징	설명
단편화	전송이 가능한 작은 블록으로 나누어지는 것
재조립	단편화되어 온 조각들을 원래 데이터로 복원하는 것
캡슐화	상위 계측의 데이터에 각종 정보를 추가하여 하위 계층으로 보내는 것
연결 제어	데이터의 전송량이나 속도를 제어하는 것
오류 제어	전송 중 잃어버리는 데이터나 오류가 발생한 데이터를 검증하는 것
동기화	송신과 수신 측의 시점을 맞추는 것
다중화	하나의 통신 회선에 여러 기기들이 접속할 수 있는 기술
주소 지정	송신과 수신지의 주소를 부여하여 정확한 데이터 전송을 보장하는 것

IP (Internet Protocol) 주소는 전 세계 컴퓨터에 부여되는 유일한 식별자입니다.

IP는 각 나라의 공인 기관에서 할당하고 관리하는데, 우리나라의 경우에는 한국인터넷진흥원에서 관리합니다.

IPv4는 인터넷 초기부터 현재까지 쓰고 있는 주소 체계이며 000.000.000.000과 같이 12자리로 표시됩니다.

IPv6는 IPv4에 비하여 효율적으로 패킷을 처리하고 보안이 강화된 특징이 있습니다.

현제는 IPv4와 IPv6가 공존하며 두 개의 주소 체계를 변환하여 사용하고 있으며

이를 담당하는 NAT(Network Address Translator)가 있습니다.

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32 비트	128 비트
표시 방법	8비트씩 4부분으로 10 진수	16비트씩 8부분으로 16진수
주소 개수	약 43억 개	약 43억 X 43억 X 43억 X 43억 개
주소 할당	A, B, C 등 클래스 단어의 비순차적 할당	네트워크 규모 및 단말기 수에 따른 순차적 할당
품질 제어	지원 수단 X	지원 수단 O
보안 기능	IPsec 프로토콜 별도 설치	확장 기능에서 기본으로 제공
플러그 앤 플레이	지원 수단 X	지원 수단 O
모바일 IP	상당히 곤란	용이
웹 캐스팅	곤란	용이

TCP / IP 프로토콜

TCP와 IP프로토콜 만을 지칭하는 것이 아니라 UDP, ICMP, ARP, RARP 등 관련된 프로토콜을 통칭합니다.

TCP (Transmission Control Protocol)

CRC 체크와 재전송 기능을 통해 신뢰성 있는 전송을 확보합니다.

Flow Control 기능을 수행하여 단계별 데이터 전송 상황을 체크합니다.

논리적인 1:1 가상 회선을 지원하여 해당 경로로만 데이터가 전달되도록 합니다.

대표 서비스로는 FTP, Telnet, HTTP, SMTP, POP, IMAP 가 있습니다

UDP (User Datagram Protocol)

연결되어 있어도 데이터를 송신할 수 있지만 수신 여부는 확인하기 어렵습니다.

Flow Control, Error Control을 지원하지 않아, 비신뢰성 전송을 합니다

하나의 송신 정보를 다수의 인원이 수신할 수 있습니다.

대표 서비스로는 SNMP, DNS, TFTP, NFS, NETBIOS 가 있습니다

TCP / IP 헤더	UDP 헤더
송/수신자 포트번호 순서 번호 응답 번호 데이터 오프셋 예약 필드 윈도 크기 Checksum 긴급 위치 제어 비트	송 / 수신자 포트번호 데이터 길이 Checksum

송 / 수신자 포트번호 : 송신-수신 프로세스에 할당되는 포트 주소

순서 번호 : 송신자가 전하는 데이터 전송 순서

응답 번호 : 제대로 수신했는지 여부를 수신자 측으로부터 전달받음.

데이터 오프셋 : 헤더의 크기

예약 필드 : 다른 사용 목적으로 확보된 필드로 실제 사용 안 함.

윈도 크기 : 수신 윈도의 버퍼 크기 지정

Checksum : 헤더와 데이터의 오류 검출

긴급 위치 : 긴급 데이터 처리용

제어 비트 : 긴급 필드 설정, 응답 번호 유호 여부 등 체크