[데이터 통신] Chapter 1 네트워크의 기초 용어와 기능

#쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크(개정판) 책을 바탕으로 작성하였습니다.

 

01 네트워크 관련 기초용어

 

1. 네트워크 기초 용어

• 네트워크 : 전송 매체로 연결된 시스템의 모음, 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 시스템 집합의 통칭(H/W)
• 시스템 : 내부 규칙에 따라 능동적으로 동작하는 대상 (H/W+S/W)
• 인터페이스 : 시스템과 전송 매체의 연결 지점에 대한 약속 ex) GUI, HCI, API, NAI 등
• 전송매체 : 시스템끼리 데이터를 전달하기 위한 물리적인 전송수단 ex) 인터넷케이블, 무선, 광케이블 등
• 프로토콜 : 전송매체를 통해 데이터를 교환할 때의 임의의 통신 규칙
• 인터넷 : 전세계의 네트워크가 유기적으로 연결되어 동작하는 통합 네트워크
• 표준화 : 서로 다른 시스템이 상호 연동해 동작하기 위한 통일된 연동 형식(실제 제품간의 약속)

2. 시스템

ex) 자동차, 커피 자판기, 컴퓨터 등 물리적 대상과 운영체제, 프로세스 같은 논리적 대상이 있다.

1) 시스템의 구분 : 노드, 호스트, 클라이언트, 서버

* 서버의 4가지 특징 : 서비스를 제공, 24시간 내내 작동, 무정지 시스템, multi-user시스템(H/W)

 

 

 

02 네트워크의 기능

 

1. 계층 모델

- 네트워크에 연결된 호스트들은 7개 계층으로 모듈화된 통신기능을 갖춘다.

OSI 7계층 모델

  1) 특징

- H/W : 1계층  S/W : 2~7계층

- 일반 사용자는 응용계층을 통해 데이터의 송수신 요청

> 순차적으로 하위계층으로 내려가 전송된다.

- 반대로 호스트(1계층) 반대방향으로 처리가 이루어진다. 

- Kernel-mode : 1~4  User-mode : 5~7

 

2) 각 계층별 기능

① 물리 계층 : 호스트를 전송매체와 연결하기위한 인터페이스 규칙과 전송매체의 특성을 다룸

② 데이터 링크 계층 : 물리적 전송 오류를 해결(감지/재전송)

③ 네트워크 계층 : 올바른 전송 경로를 선택하도록 지원 ex) 라우터

④ 전송 계층 : 송수신 프로세스 사이의 연결 기능 지원

⑤ 세션 계층 : 대화 개념을 지원하는 사위의 논리적 연결 지원

⑥ 표현 계층 : 전송된 데이터를 올바르게 표현하는 방법을 다룸

⑦ 응용 계층 : 사용자를 위한 다양한 응용 환경 지원

 

3) 인터넷 계층 구조

- 네트워크계층(IP 프로토콜), 전송계층(TCP, UDP 프로토콜)

- FTP 서비스 에 : LAN카드 <-> IP <-> TCP <-> FTP클라이언트 

 

 

 

 

2. 프로토콜과 인터페이스

- 프로토콜 : 서로 다른 호스트에 위치한 동일 계층끼리의 통신 규칙

- 인터페이스 : 같은 호스트에 위치한 상하위 계층 사이의 규칙

- 서비스 : 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 인터페이스

 

3. 인터네트워킹

- 네트워크와 네트워크의 연결을 뜻한다

- 게이트 웨이 : 인터네트워킹 기능을  수행하는 시스템

• 리피터 : 물리계층을 지원(신호를 증폭해줌)
• 브리지 : 물리계층과 데이터 링크 계층을 지원(물리계층에서 발생한 오류 해결)
• 라우터 : 물리계층, 데이터링크계층, 네트워크 계층 지원 (판단하는 역할)

4. 데이터 단위 (S/W)

- APDU(응용계층), PPDU(표현계층), SPDU(세션계층)

- TUDU : 전송계층에서 데이터 단위

> 세그먼트 : TCP 프로토콜에서 사용

> 데이터그램 : UDP 프로토콜에서 사용

- NPDU: 네트워크 계층에서의 데이터 단위(패킷)

- DPDU : 데이터 링크 계층의 데이터 단위(프레임)

 

03 네트워크 주소의 표현

1. 주소와 이름

- IP주소 : 네트워크 계층의 기능을 수행하는 호스트를 구별하기 위해 사용하는 주소체계

• 32비트 크기의 주소 체계 
• IPv6에서는 128 비트 주소 체계로 확장됨

 

* Ch7 내용

2. IP 프로토콜

1) 정의

- 인터넷 사이의 프로토콜(S/W)

 

2) 특징

- 비연결형 서비스 제공

- 패킷을 분할/병합하는 기능 수행(레이어에서 함)

- 데이터 체크섬은 제공 안함(데이터가 제대로 갔는지는 확인 못함)

- 데이터가 100퍼센트 다 안갈 수 있다. (best effort 원칙)

 

3) IP 헤더 구조

- IP 프로토콜에서 정의된 패킷의 IP 헤더 구조이다.

4) IP 주소 체계

- Source address : 송신 호스트의 IP주소

- Destination address : 수신 호스트의 IP주소

< IP = network 주소 + host 주소 >

- A클래스

0 0000000  --> 0

0 1111111  --> 127(2^7)

host : 2^24 가능

- B클래스

10 0000000 00000000  -> 128.0

10 1111111 11111111 -> 191.255

- C클래스

110 00000 00000000 00000000 ->192.0.0

110 11111 11111111 11111111 -> 223. 255.255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 서비스방식

1) Unicast : 1대1

2) Multicast : 1대 다수(multi)

3) Broadcast : 1대 모두(all)

 

- Net mask : 원하는 것만 볼 수있다. IP에다 mask 하면 network address를 알 수 있음

ex) 128.6.4.3 => net mask 255.255.0.0  => 128.6.0.0 (비트 엔드 연산)