기사 자격증(알기사, 네트워크 개요)

프로토콜

- 데이터 통신에 있어서 신뢰성 있게 효율적이고 안전하게 정보를 주고받기 위해서 정보의 송/ 수신자측 또는 네트워크 내에서 사전에 약속된 규약

- 프로토콜 구성요소

 1. 구문 : 데이터의 구조나 형식

 2. 의미 : 특정 패턴의 해석방법, 어떤 동작을 할 것인지 결정

 3. 타이밍

 

OSI 모델

 - 개방형 시스템 : 서로 다른 특성을 갖는 컴퓨터 혹은 정보처리기기 끼리 상호 연결할 수 있는 시스템( ↔ 폐쇄형 : 특정 사설 프로토콜만 사용하여 타 사 제품과 호환이 되지 않는 시스템)

 - OSI 계층 구성

 

  1. 네트워크 지원계층 = 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 전송할 때 필요한 물리적인 업무 처리

  2. 전송층 = 하위계층에서 전송한 내용을 상위 계층이 사용할 수 있는 상태

  3. 사용자 지원 계층 = 서로 연관이 없는 소프트웨어 시스템 간 상호 연동이 가능하게 한다.

 

1계층 : 물리계층

- 데이터를 물리 매체상 전송하는 역할

- 물리적 링크의 설정ㆍ유지ㆍ해제를 담당

 

2계층 : 데이터링크 계층

 - 물리 계층의 전송 설비를 신뢰할 수 있는 링크로 변환해줌

 - 두 시스템 간 패킷의 전달을 책임짐

 - 비트 동기 및 식별, 흐름제어, 오류제어 역할을 한다.

 - LLC, DLC와 MAC의 두 서브 계층으로 나눠짐

  ※ LLC, DLC = 논리적 연결제어 담당, MAC = 장비와 장비간의 물리적 접속 담당

 

3계층 : 네트워크 계층

 - 송신자측에서 수신자측까지 데이터를 안전하게 전달하기 위해 논리적 링크 설정

 - 상위 계층 데이터를 작은 크기의 패킷으로 분할하여 전송

 - 패킷의 발신지점부터 최종 목적지까지 갈 수 있도록 보장

 

4계층 : 전송계층

 - OSI 7계층은 전송계층 기준으로 하위계층(네트워크 서비스)와 상위계층(사용자 서비스)로 구별

 - 종단간(End-to-End)제어를 담당

  ※ 종단간 통신 : 송신 응용프로그램에서 최종 수신 컴퓨터 응용 프로그램으로 전송하는 것

 

5계층 : 세션 계층

 - 통신 시스템 간 상호 대화 설정, 유지, 동기화 해준다.

 - 세션 연결 확립, 유지, 동기화 해준다.

 - 사용자에게 원격파일의 전송과 원격 로그인 등을 담당한다.

 

6계층 : 표현계층

 - 송ㆍ수신자가 공통으로 이해할 수 있도록 정보의 데이터 표현방식을 바꾸는 기능을 담당

 - 응용 프로그램 계층서 데이터를 받아 표준 포맷으로 변경

 - 응용 계층에서 받은 데이터의 보안과 효율적 전송을 위해 암호화, 압축을 수행

 

7계층 : 응용계층

 - 사용자가 네트워크에 접속하는 것을 가능하게 해준다.

 - 전자우편, 원격 파일 접속과 전송, 공유 DB 관리 등의 서비스 제공하고 사용자 인터페이스 제공

계층		특징	데이터 종류	예
7	응용	ㆍ각종 응용서비스 제공 ㆍ네트워크 관리	메시지	FTP,TFTP,SMTP, Telnet,HTTP,DNS, DHCP
6	표현	ㆍ네트워크 보안 ㆍ압축, 포맷 변환 수행		ASCII, JPG,MPEG
5	세션	ㆍ소켓 프로그램 ㆍ동기화 ㆍ세션 연결/관리/종료		반이중, 전이중,SQL
4	전송	ㆍ데이터 전송보장 ㆍ흐름제어 ㆍ양질의 서비스 제공(QOS)	세그먼트	TCP, UDP, SCTP
3	네트워크	ㆍ통신경로 설정, 중계기능 ㆍ라우팅 ㆍIPV4, IPV6	패킷	IP,ICMP,IGMP,ARP RARP, NAT,RIP, BGP
2	데이터 링크	ㆍ오류제어, 프레임화 ㆍ매체제어 ㆍ에러검출, 정정, 흐름제어	프레임	이더넷, 토큰링, WLAN(802.11)
1	물리	ㆍ물리적 연결설정, 해제 ㆍ전송방식, 전송매체 설정	비트 스트림

 

TCP/IP

 - 현재 인터넷에서 사용하는 프로토콜

 - TCP / IP는 OSI와 달리 5계층(4계층)으로 이뤄짐

  ※ 물리, 데이터링크, 네트워크, 전송, 응용

 

 - 각 계층에 대한 설명

계층	설명
데이터 링크	전송매체에 프레임을 송신하는 역할 담당
네트워크	ㆍIP는 호스트 네트워크 주소 관리 ㆍ패킷을 라우팅 하는 역할 ㆍARP는 네트워크 호스트의 하드웨어 주소 얻는데 사용 ㆍICMP는 패킷 전송 관련 오류 메시지 처리
전송	ㆍ종단간 통신 서비스 제공 담당, 전송 계층에 2개의 프로토콜이 있음(TCP, UDP) ㆍTCP는 데이터의 확실한 전송이 필요한 경우 사용 ㆍUDP는 데이터의 정확한 전달 보장하지 않는다.
응용	ㆍ응용프로그램이 네트워크에 접근 가능하도록 인터페이스 기능 수행

 

캡슐화와 역 캡슐화

 

캡슐화

 - 페이로드에 헤더를 추가하여 전송 꾸러미를 만드는 과정

 - 발신지 호스트에서는 캡슐화가 일어난다.

 - 각 네트워크 계층 별로 사용되는 프로토콜 정보를 추가 전달하기 위해 사용

 - 상위 계층에서 하위계층으로 일어난다.

 

역 캡슐화

 - 전송 꾸러미를 받아 헤더를 제거하며 원래 페이로드로 복구하는 것

 - 도착 호스트에서는 역 캡슐화가 일어난다.

 - 계층 별로 전달 받은 데이터의 사용된 프로토콜 정보를 제거하고 실질적인 데이터를 추출하기 위해 사용

 - 하위 계층에서 상위계층으로 일어난다.

 - 라우터에서는 캡슐화 / 역 캡슐화가 일어난다.

 - 스위치(2계층)에서는 캡슐화 / 역 캡슐화가 일어나지 않는다.

 

주소지정

 - TCP/IP 프로토콜을 이용한 인터넷은 서로 다른 3개의 계층 주소를 사용

  → 물리(링크) 주소, 논리(IP)주소, 포트 주소

   1. 논리주소

    - 물리적인 네트워크와는 독립적

    - 전세계적으로 통신 서비스를 위해 필요

    - 인터넷에 연결된 호스트를 유일하게 식별가능 한 32비트 주소체계 사용

    - 인터넷상 두 호스트는 동일한 IP 주소를 사용할 수 없다.

    - 홉에서 홉으로 갈 때마다 주소가 바뀌는 물리주소와 달리 논리주소는 발신지에서 목적지까지 같은 상태로 남아 있는다.

 

   2. 포트주소

    - 인터넷 통신의 최종 목적은 한 프로세스가 다른 프로세스와 통신 할 수 있도록 하는 것이다.

    - 포트주소는 동시에 발생되는 이러한 프로세스 통신서 서로 다른 프로세스를 식별해주는 주소이다.

 

다중화 / 역 다중화

다중화

 - 상위 계층에 있는 여러개의 프로토콜을 하위 계층의 프로토콜로 통합하는 과정

 - 발신지에서 다중화가 일어난다.

 

역다중화

 - 통합했던 여러개의 프로토콜을 다시 분산 시키는 과정

 - 목적지에서는 역다중화가 일어난다.