[정처기 실기] 응용 SW 기초 기술 활용 (2)

 

* 인터넷

: TCP / IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망

 

* IP주소

: 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소

 

* 서브네팅(Subnetting)

: 네트워크 주소를 여러 개의 작은 네트워크로 나누어 사용하는 것

 

* 네트워크

: 원하는 정보를 원하는 수신자 또는 기기에 정확히 전송하기 위한 기반 인프라

 

* 프로토콜 

: 서로 다른 시스템이나 기기들 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준화된 통신규약.

데이터 처리 기능, 제어기능, 관리적 기능을 포함한다.

 

* TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

: 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

 

* OSI 참조모델:

다른 시스템간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준기구)에서 제안한 통신 규약.

 

* OSI 7계층:

1~3 계층을 하위계층, 4~7 계층을 상위 계층이라 한다.

계층 순번	계층 이름	설명	관련 장비
1계층	물리 계층 (Physical Layer)	- 물리적 전송 매체와 전송 신호 방식 정의 - 두 장치간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙 정의	리피터, 허브
2계층	데이터 계층 (DataLink Layer)	- 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 시스템간 연결 설정과 유지 및 종료를 담당 - 프레임의 시작과 끝을 구분하기 위한 프레임 동기화 기능 - 프레임의 순서적 전송을 위한 순서 제어 기능 - 속도 차이 해결을 위한 흐름 제어 기능 - 오류 검출과 회복을 위한 오류 제어 기능	랜카드, 브리지, 스위치
3계층	네트워크 계층 (Network Layer)	- 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능 - 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능 - 경로설정(Routing), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행 - X.25, IP 등의 표준이 있다.	라우터
4계층	전송 계층 (Transport Layer)	- 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템(End -to-End)간 투명한 전송 보장 - 종단시스템간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능 - 하위 3계층과 상위 3계층의 인터페이스 담당 - 주소설정, 다중화(분할 및 재조립), 오류 제어, 흐름 제어 수행 - TCP, UDP	게이트웨이
5계층	세션 계층 (Session Layer)	- 송,수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어 담당 - 대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능 - 동기점은 오류가 있는 데이터의 회복을 위해 사용하는 것으로 종류에는 소동기점과 대동기점이 있다.	호스트 (PC 등)
6계층	표현 계층 (Presentation Layer)	- 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전 형태를 변환, 세션 계청에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능 - 서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템간의 상호 접속을 위해 필요 - 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리
7계층	응용 계층 (Application Layer)	- 사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스 제공 - 응용 프로세스간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일전송, 가상 터미널 등 서비스 제공

 

 

* 계층별 네트워크 장비 및 프로토콜:

 

- 계층 1, 물리 계층

• 물리 계층 장비

장비 이름	설명
허브 (Hub)	- 여러대의 컴퓨터를 연결하는 장치로 각각의 회선을 통합하여 관리 - 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할을 포함 - 더미허브: 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결하는 기능만 제공 - 스위칭 허브: 네트워크상에 흐르는 데이터의 유무 및 흐름을 제어하여 각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있는 지능형 허브
리피터 (Repeater)	- 거리가 증가할수록 감쇠하는 디지털 신호의 장거리 전송을 위해 수신한 신호를 재생시키거나 출력 전압을 높여 전송하는 장치

 

• 물리계층 프로토콜

프로토콜	설명
RS-232	- 1960년도 도입된 프로토콜 - PC와 음향 커플러, 모뎀 등을 접속하는 직렬 방식의 인터페이스

 

 

 

- 계층 2, 데이터 링크 계층

• 데이터 링크 계층 장비

장비이름	설명
브리지 (Bridge)	- 두개의 근거리 통신망(LAN)을 서로 연결해주는 통신망 연결장치 - 트래픽 병목현상을 줄일 수 있음 - 네트워크를 분산적으로 구성하여 보안성 향상 - 전송 가능한 회선 수: 브리지가 n개일때, n(n-1)/2
NIC (Network Interface Card)	- 외부 네트와크와 접속하여 가장 빠른 속도로 데이터를 주고받을 수 있도록 컴퓨터 내에 설치
스위치 (Switch)	- 느린 전송속도의 브리지, 허브의 단점을 개선 - 출발지에서 들어온 프레임을 목적지 MAC주소 기반으로 빠르게 전송 - 스위치 전송방식: cut-through 방식, store-and-forward 방식, Fragment Free 방식

 

• 데이터 링크 계층 프로토콜

프로토콜	설명
HDLC (High-level Data Link Control)	- 점대점 방식이나 다중 방식의 통신에 사용되는 ISO에서 표준화한 동기식 비트 중심의 데이터 링크 프로토콜
PPP (Point-to-Point Protocol)	- 네트워크 분야에서 두 통신 노드 간의 직접적인 연결을 위해 일반적으로 사용되는 데이터 링크 프로토콜
프레임 릴레이 (Frame Relay)	- 프로토콜 처리를 간략화하여 단순히 데이터 프레임들의 중계(Relay)기능과 다중화 기능만 수행 - 데이터 처리속도의 향상 및 전송지연 감소, 고속 데이터 전송 기술
ATM (Asynchronous Transport Model)	- 정보전달의 기본단위를 52바이트 셀 단위로 전달하는 비동기식 시분할 다중화 방식의 패킷형 전송 기술

 

 

 

- 계층 3, 네트워크 계층

• 네트워크 계층 장비

장비이름	설명
라우터 (Router)	- 데이터 통신의 최적 경로를 선택하는 기능 - 서로 다른 네트워크 대역의 호스트들을 상호 통신이 가능하게 만드는 기능 - 패킷의 위치를 추출하여 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정, 그 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전송 - 지정된 데이터가 안전하게 전달되도록 함

 

• 네트워크 계층 프로토콜

프로토콜	설명
IP (Internet Protocol)	- 송신, 수신 간의 패킷 단위로 데이터를 교환하는 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 표준 통신규약.
ARP (Address Resolution Protocol)	- IP 네트워크상에서 IP주소를 MAC주소(물리주소)로 변환하는 프로토콜
RARP (Reverse Address Resolution Protocol)	- IP호스트가 자신의 물리 네트워크 주소(MAC)는 알지만 IP주소를 모르는 경우 IP 주소를 요청하기 위해 사용하는 프로토콜
ICMP (Internet Control Message Protocol)	- IP패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알려주는 프로토콜 - 메시지 형식은 8바이트와 헤더, 가변 길이의 데이터 영역으로 분리 - 수신지 도달 불가 메시지는 수신지 또는 서비스에 도달할 수 없는 호스트를 통지하는 데 사용 - ping 유틸리티 구현
IGMP (Internet Group Management Protocol)	- 인터넷 그룹 관리 프로토콜은 호스트 컴퓨터와 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는 데 사용하는 통신 프로토콜 - 화상회의, IPTV에서 활용 - IGMP기능에는 그룹 가입, 멤버십 감시, 멤버십 응답, 멤버십 탈퇴가 있다
라우팅 프로토콜	- 내부 라우팅 프로토콜 대표: RIP, OSPF - 외부 라우팅 프로토콜 대표: EGP, BGP

 

 

 

 

- 계층 4, 전송 계층

• 전송계층 프로토콜

프로토콜	설명
TCP (Transmission Control Protocol)	- 양방향 연결형 서비스 제공 - 가상회선 연결 형태의 서비스 제공 - 패킷 단위의 스트림 위주의 전달 - 신뢰성 있는 경로를 확립하고 메시지 전송을 감독 - 순서제어, 오류제어, 흐름제어 기능 - TCP 프로토콜의 헤더는 20~60Byte를 사용 가능하지만 선택적으로 최대 100Byte까지 크기 확장이 가능 - 근거리 통신망, 인트라넷, 인터넷이 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램간 일련의 옥텟을 안정적, 순차적, 에러없이 교환할 수 있게 해주는 표준 프로토콜
UDP (User Datagram Protocol)	- 데이터 전송 전 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스 - 단순한 헤더 구조로 오버헤드가 적고 흐름 제어, 순서제어가 없어 전송 속도가 빠름 - 실시간 전송에 유리하며 신뢰성보다 속도가 중요시되는 네트워크에 사용
RTCP (Real-Time Control Protocol)	- RTP(Real-time Transport Protocol) 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜 - 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송 - 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능 제공 - 패킷이 항상 32비트의 경계로 끝남

 

 

 

- 계층 5, 세션 계층

• 세션계층 프로토콜

프로토콜	설명
RPC (Remote Procedure Cell)	- 원격 프로시저 호출 - 별도의 우너격 제어를 위한 코딩 없이 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저를 실행할 수 있는 프로세스 간 통신에 사용되는 프로토콜
NetBIOS (Network Basic Input/Output System)	- 응용계층(7계층)의 애플리케이션 프로그램에게 API를 제공하여 상호 통신할 수 있도록 해주는 프로토콜

 

 

- 계층 6, 표현 계층

• 표현계층 프로토콜

프로토콜	설명
JPEG	이미지를 위해 만들어진 표준 규격
MPEG	멀티미디어(비디오, 오디오)를 위해 만들어진 표준 규격

 

- 계층 7, 응용 계층

• 응용계층 프로토콜

프로토콜	설명
HTTP (HyperText Transfer Protocol)	- 텍스트 기반의 통신규약으로 인터넷에서 데이터를 주고받을 수 있는 프로토콜 - 하이퍼 텍스트를 빠르게 교환하기 위한 프로토콜
FTP (FileTransfer Protocol)	-TCP/IP 프로토콜을 가지고 서버와 클라이언트 사이의 파일을 전송하기 위한 원격 파일 전송 프로토콜
Telnet	- 멀리 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있게 해주는 서비스 제공 - 프로그램을 실행하는 등 시스템 관리 작업을 할 수 있는 가상의 터미널(Virtual Terminal) 기능 제공
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)	- 인터넷에서 TCP포트 번호 25번을 사용하여 이메일을 보내기 위해 사용
SNMP (Simple Network Management Protocol)	- TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜 - 라우터, 허브등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는데 사용되는 표준 통신 규약
DNS (Domain Name System)	- 도메인 네임을 IP주소로 매핑하는 시스템
SSH (Secure Shell)	- Telnet보다 강력한 보안을 제공하는 원격접속 프로토콜 - 연결되어있는 컴퓨터간 원격 명령 실행이나 쉘 서비스등 수행 - 키를 통한 인증은 클라이언트의 공개키를 서버에 등록해야 하고 전송되는 데이터는 암호화됨 - 인증, 암호화, 압축, 무결성 제공 - 기본 네트워크 포트 22번 사용