자격증/컴활 1급

[개미의 걸음 1과목 컴퓨터 일반] 네트워크와 프로토콜

IT개미 데이터 2020. 8. 7. 17:17
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 네트워크[Network]

데이터를 전송할 수 있는 통신망

LAN
[Local Area Network]		 한정된 지역에서 사용가능한 네트워크
광대역 전송 매체 사용으로 고속 통신이 가능하며 오류 발생률이 낮다.
pc방에서 스타그래프트할 때 사용하는 LAN을 떠올리면 될 것 같다.
MAN
[Metropolitan Area Network]		 인구밀집지역의 대도시를 중심으로 WAN과 LAN망 사이를 연결해주는 네트워크
WAN
[Wide Area Network]		 멀리 떨어진 곳에서도 사용가능한 네트워크
LAN에 비해 상대적으로 속도가 느리며 지역적 제한 없이 사용 가능
외부로 연결되는 네트워크로 일반적인 인터넷을 떠올리면 될 것 같다.
VAN
[Value Added Network]		 기간 통신 사업자로부터 통신 회선을 빌려 기존의 정보에 새로운 가치를 더해 다수의 이용자에게 판매하는 통신망
인터넷[Internet] 네트워크들을 규격에 따라 TCP/IP프로토콜을 사용해 모아둔 것
인트라넷[Intranet] 기업 내 각종 업무를 수행하기 위해 인터넷 기술을 기업 내 정보 시스템에 적용한 것
전자우편 시스템, 전자결제 시스템 등을 인터넷 환경으로 통합해 사용하는 것을 의미
엑스트라넷[Extranet] 기업과 기업 간에 인트라넷을 서로 연결한 것
납품업체나 고객업체 등 기업체간의 원활한 통신을 위해 인트라넷의 이용범위를 확대한 것
인터넷기반 기술을 통해 외부 보안을 유지한 채 협력 업체간 효율적 업무지시 가능
VoIP
[Voice over Internet Protocol]		 음성 신호를 압축한 뒤 인터넷 IP기술을 사용하여 디지털 음성을 전송하는 기술
기존 회선교환 방식과 달리 네트워크를 통해 음성을 패킷 형태로 전송
이 방식으로 전화를 사용하면 시내전화 요금 수준으로 시외 및 국제전화 서비스 가능
VocalTec사의 인터넷 폰으로 처음 소개됨
이후 PC to PC, PC to Phone, Phone to Phone방식으로 발전

 

 

네트워크 운영 방식

중앙 집중 방식
[Host-Terminal]		 작업에 필요한 모든 처리를 담당하는 중앙 컴퓨터와 데이터의 입*출력 기능을 담당하는 단말기[Terminal]로 구성
포인트 투 포인트 방식으로 되어 있어 유지 보수가 쉽다.
메인 프레임[Main Frame]에서 많이 사용하던 방식으로 최근에는 잘 사용하지 않음
클라이언트/서버 방식
[Client/Server]		 정보를 제공하는 서버[Server]와 정보를 요구하는 클라이언트[Client]로 구성
서버와 클라이언트가 모두 처리 능력을 가지고 있어 분산 처리 환경에 적합
동배간 처리 방식
[Peer-to-Peer]		 모든 컴퓨터를 동등하게 연결하는 방식
시스템에 소속된 컴퓨터들은 어느 것이든 서버가 될 수 있으며, 동시에 클라이언트가 될 수 있음
워크스테이션 혹은 개인용 컴퓨터를 단말기로 사용하는 작은 규모의 네트워크 구성에 많이 사용됨

# 포인트 투 포인트 방식

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중앙 컴퓨터와 단말기를 1:1 독립적으로 연결하여 언제든지 데이터 전송이 가능한 방식

  • 전송할 데이터의 양과 회선 사용시간이 많을 때 효율적

 

 

통신망의 구성 형태

성형
[Star, 중앙집중형]		 모든 노드가 중앙 노드에 1:1 point-to-point로 연결되어 있는 방식
통신망의 처리 능력 및 신뢰성은 중앙 노드의 제어장치에 의해 좌우됨
고장 발견이 쉽고 유지 보수 및 확장이 용이
링형
[Ring, 루프형]		 인접한 컴퓨터와 단말기들을 서로 연결해 양방향으로 데이터 전송이 가능한 통신망 방식
통신 회선 중 어느 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향을 미침
단말장치의 추가/제거 및 기밀 보호가 어려움
버스형
[Bus]		 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 방식
모든 노드들이 하나의 케이블에 연결되어 중앙회선 문제시 전체 네트워크에 영향을 줌
회선의 양끝에는 종단장치가 필요
설치 및 제거가 용이하고 단말장치가 고장나더라도 통신망 전체에 영향을 주지 않기 때문에 신뢰성을 높일 수 있음
기밀 보장이 어렵고, 통신 회선의 길이에 제한이 있음
계층형
[Tree, 분산형]		 중앙 컴퓨터와 일정 지역의 단말장치까지는 하나의 통신 회선으로 연결시키고,
이웃하는 단말장치는 일정 지역 내에 설치된 중앙 단말장치로부터 다시 연결시키는 형태
회선의 확장이 많을수록 트래픽이 과중될 수 있음
분산 처리 시스템을 구성하는 방식
망형
[Mesh]		 모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결한 형태
응답시간이 빠르고 노드의 연결성이 높음
많은 단말장치로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리
전화 통신과 같은 공중 데이터 통신망에 많이 이용
노드에 이상이 생겨도[통신 회선 장애 시] 다른 경로를 통해 데이터 전송이 가능

 

 

네트워크 관련 장비

물리
계층		 허브
[HUB]		 네트워크를 구성할 때, 한꺼번에 여러 대의 컴퓨터를 연결하는 장비
각 회선을 통합적으로 관리함
  * 더미허브 : 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결하는 기능만 제공
                  LAN이 보유한 대역폭을 컴퓨터 수만큼 나누어 제공
  * 스위치허브 : 네트워크상에 흐르는 데이터의 유무 및 흐름을 제어
                     각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있는 지능형 허브
리피터
[Repeater]		 거리가 증가할수록 감쇠하는 디지털 신호의 장거리 전송을 위해서 신호를 증폭하는 장비
  → 수신한 신호를 재생시키거나 출력 전압을 높여 전송
데이터
링크
계층		 브리지
[Bridge]		 단순 신호증폭뿐만 아니라 네트워크 분할을 통해 트래픽을 감소시키는 장비
물리적으로 다른 네트워크를 연결할 때 사용
데이터를 양쪽 방향으로 전송만 해줄 뿐 프로토콜 변환 등 복잡한 처리는 불가능
네트워크 프로토콜과는 독립적으로 작용
  → 네트워크에 연결된 여러 단말들의 통신 프로토콜을 바꾸지 않고 네트워크 확장 가능
네트워크
계층		 라우터
[Router]		 인터넷에 접속할 때 반드시 필요한 장비
각 데이터들이 효율적으로 전송될 수 있도록 최적의 경로를 설정하여 전송
  → 데이터 흐름 제어
전송
계층		 케이트웨이
[Gateway]		 주로 LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 다른 네트워크로부터 데이터를 받아들이는 출입구 역할을 함

# 모뎀

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디지털 신호와 아날로그 신호를 상호 변환하는데 사용되는 장비

 

 

OSI 7계층

서로 다른 컴퓨터 간의 정보 교환을 원활히 하기 위해 ISO에서 정한 계층별 표준

물리 계층
[Physical Layer]		 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성을 정의
전송매체에서의 전기 신호 전송 기능과 제어 및 클럭 신호를 제공
관련 장비 : 허브, 리피터
데이터 링크 계층
[Data Link Layer]		 인접 노드간 신뢰성 있고 효율적인 정보 교환 및 전송을 가능하게 함
링크의 확립, 유지, 단절의 수단을 제공
  * 흐름제어기능 : 송신 측과 수신 측의 속도 차이를 해결하기 위한 기능
  * 오류제어기능 : 오류의 검출과 회복을 위한 기능
  * 순서제어 기능 : 프레임의 순서적 전송을 위한 기능
관련 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치
네트워크 계층
[Network Layer]		 개방 시스템 간의 네트워크 연결 관리
데이터 교환 및 중계
경로 설정[Routing], 트래픽 제어, 패킷 정보 전송
관련장비 : 라우터
전송 계층
[Transport Layer]		 종단 시스템[End-to-End]간의 신뢰성 있고 투명한 데이터 전송을 가능하게 함
송수신 시스템간 논리적 안정과 균일한 서비스를 제공
전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능
관련 장비 : 케이트웨이
세션 계층
[Session Layer]		 송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당
대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능
표현 계층
[Presentation Layer]		 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 맞게, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능
코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변호나 기능
응용 계층
[Application Layer]		 응용 프로그램이 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스 제공
응용 프로그램 간 정보 교환, 파일 전송 등을 제공

 

 

네트워크 관련 명령어

ping 원격 컴퓨터가 현재 네트워크에 연결되어 정상적으로 작동하고 있는지 알아보는 명령어
  • TCP/IP 프로토콜을 사용하는 네트워크에서 다른 호스트 컴퓨터에 IP 데이터그램을 전송해
    정상적으로 도착하는지 여부에 따라 올바르게 작동하는지 여부를 파악
  • 보통 루프백 주소[127.0.0.1]를 이용하지만 기본 게이트웨이, DNS 서버, 원격 호스트 등의 IP주소를 이용
  • 명령 프롬프트에 ping명령과 함께 테스트할 IP주소를 입력
ipconfig 현재 컴퓨터의 물리적(MAC)주소, IP주소, 서브넷 마스크, 게이트웨이 등을 알아보는 명령어
  • 명령 프롬프트에 ipconfig명령을 입력
Tracert 상대방 컴퓨터까지 연결되는 경로를 IP로 표시해주는 명령어
  • IP주소, 목적지까지 거치는 경로의 수, 각 구간 사이의 데이터 왕복 속도 등을 표시해 줌
  • 네트워크 속도가 느려지거나 특정 사이트가 열리지 않을 때 무엇이 문제인지 표시해줌

# 루프백 주소[127.0.0.1]

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웹 서버나 인터넷 소프트웨어의 네트워크 동작 기능을 시험하기 위해 가상으로 할당한 인터넷 주소

 

 

네트워크 기능 유형

클라이언트 네트워크의 다른 컴퓨터나 서버에 연결하여 파일/프린터 등의 공유 자원을 사용할 수 있게 하는 소프트웨어
Microsoft Networks용 클라이언트 등이 있음
프로토콜 네트워크에서 서로 다른 컴퓨터 간에 정보 교혼을 가능하게 하는 통신 규약
네트워크에 있는 컴퓨터가 정보 공유를 하려면 동일한 프로토콜을 사용해야됨
서비스 내 컴퓨터에 설치된 파일, 프린터 등의 자원을 다른 컴퓨터에서 공유할 수 있는 소프트웨어
Microsoft 네트워크용 파일 및 프린터 공유 프로그램을 설치하면 다른 컴퓨터에서 파일, 폴더, 프린터 공유 가능 
어댑처 컴퓨터를 네트워크에 물리적응로 연결하는 하드웨어 장치

 

 

 

 

프로토콜[Protocol]

네트워크에서 원거리에 있는 컴퓨터들 간에 정보의 송수신을 위해 필요한 일련의 통신 규약

  • 통신망에 프르는 패킷 수를 조절하는 등의 흐름 제어 기능이 있어 시스템 전체의 안정성을 유지 가능
  • 정보를 전송하기 위해 송*수신기가 같은 상태를 유지하도록 하는 동기화 기능 수행
  • 데이터의 전송 도중 발생하는 오류를 검출
프로토콜의 종류 설    명
TCP
[Transmission Control Protocol]		 메시지를 송*수신자의 주소와 정보를 묶어 패킷 단위로 분류
전송 데이터의 흐름을 제어하고 데이터의 에러 유무 검사
OSI 7계층 중 전송 계층에 해당
IP
[Internet Protocol]		 패킷 주소를 해석하고 경로를 결정하여 다음 호스트로 전송함
OSI 7계층 중 네트워크 계층에 해당
ARP
[Address Resolution Protocol]		 호스트의 IP주소를 호스트와 연결된 네트워크 접속장치의 물리적인 MAC주소로 번역해주는 프로토콜
UDP
[User Datagram Protocol]		 IP를 사용하는 네트워크의 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터그램을 전송하기 위해 사용하는 프로토콜
메시지가 분실되거나 송신된 순서와 다른 순서로 수신되는 등 데이터 전송에 신뢰성을 보장하지 않는 비접속형 통신을 제공
ICMP
[Internet Control
Message Protocol]		 IP와 조합해 통신 중에 발생하는 오류의 철와 전송 경로의 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 프로토콜
SNMP
[Simple Network
Management Protocol]		 TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는데 사용되는 표준 통신 규약
FTP
[File Transfer Protocol]		 컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고 받을 수 있도록 하는 원격파일 전송 프로토콜
  • FTP의 기본적인 포트 번호는 21번이나 다른 번호로 변경 가능
  • FTP를 이용해 업로드 및 다운로드, 삭제, 이름 변경 등의 작업 가능
  • 파일 업로드 및 다운로드 서비스를 제공하는 컴퓨터를 FTP 서버,
    파일을 제공받는 컴퓨터를 FTP 클라이언트라고 함
  • 그림파일, 동영상 파일, 압축된 형태의 파일을 전송할 때에는 Binary모드를,
    텍스트 파일을 전송할 때에서는 ASCⅡ(TEXT)모드를 사용
  • FTP 프로그램에는 CuteFTP, TurboFTP, 알FTP,WS_FTP 등이 있다.
  • Anonymous FTP는 계정없는 사용자도 접근할 수 있는 FTP 서비스

 

 

TCP/IP

서로 다른 기종의 컴퓨터끼리 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 인터넷 표준 프로토콜

  • 인터넷 연결을 위해 반드시 필요한 프로토콜
TCP/IP 구조 설    명
응용 계층 응용 프로그램 간 데이터 송*수신 제공
Telnet, FTP, SMTP, HTTP, WWW 등
전송 계층 호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공
TCP, UDP 등
인터넷 계층 데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정 제공
IP, ICMP, ARP 등
링크 계층 실제 데이터를 송*수신하는 역할
Ethernet, IEEE 802 등

 

TCP/IP속성  

TCP/IP 구성 요소 인터넷 접속을 위해 반드시 지정해야 하는 구성요소
IPv4 IPv4주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이, DNS 서버주소
IPv6 IPv6주소,  서브넷 접두사 길이, 기본 게이트웨이, DNS 서버주소

  TCP/IP속성① IP주소

인터넷에 연결된 호스트 컴퓨터의 고유한 주소

  • 네트워크 주소와 호스트 주소로 구성
  • IP주소를 유동적으로 사용하기 위해 컴퓨터에 IP주소를 자동으로 할당해 주는 서버를 DHCP 서버라고 함
IPv4
[Internet Protocol version 4]

 인터넷에 연결된 컴퓨터들을 구분하기 위한 인터넷 주소
인터넷 상의 컴퓨터들간에 데이터 전송에 사용되는 프로토콜
8비트씩 4부분[총 32비트]으로 구성    → 약 43억개의 주소를 가짐   
네 개로 나누어진 12자리의 번호로 구성
네트워크 길이에 따라 5단계[A클래스~E클래스]로 구성
 * A Class : 국가나 대형 통신망에 사용 [16,777,214개의 호스트]
                1.0.0.0 ~127.255.255.255[255.0.0.0]
 * B Class : 중대형 통신망에 사용 [65,534개의 호스트]
                128.0.0.0 ~ 191.255.255.255[255.255.0.0]
 * C Class : 소규모 통신망에 사용 [254개의 호스트]
                192.0.0.0 ~ 223,255,255,255[255.255.255.0]
 * D Class : 멀티캐스트용으로 사용
 * E Class : 실험용으로 사용
IPv6
[Internet Protocol version 6]		 현재 포화 상태에 있는 IPv4를 대체하기 위한 차세대 주소 체계[IPv4와의 호환성 우수]
IPv4보다 자료 전송 속도가 빠름
IPv4에 비해 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질보장이 용이
16비트씩 8부분[총 128비트]으로 구성
4자리의 16진수를 콜론으로 구분하여 표현하고 앞자리 0은 생략 가능
인증성, 기밀성, 무결성의 지원으로 보안 문제 해결 가능
주소의 확장성, 융통성, 연동성이 뛰어남
실시간 흐름제어로 향상된 멀티미디어 기능을 지원
애니캐스트가 추가되며 주소의 낭비 요인을 줄이고 간단히 주소 결정 가능
    → 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트 3가지 종류의 주소 체계로 분류되기 때문에 

# 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트

더보기
Unicast[유니캐스트] 1명이 정보를 보내면 1명이 정보를 받음
IPv4주소에서 A,B,C Class가 여기에 해당
Multicast[멀티캐스트] 1명이 정보를 보내면 특정 다수가 정보를 받음
IPv4주소에서 D Class가 여기에 해당
Broadcast[브로드캐스트] 1명이 정보를 보내면 불특정 다수가 정보를 받음
Anycast[애니캐스트] 사용자가 애니캐스트 주소로 정보나 서비스를 요청하면 최적화된 노드 제공
IPv6가 여기에 해당

 

     TCP/IP속성② 서브넷 접두사 길이

IPv6주소의 네트워크 주소와 호스트 주소를 구별하기 위해 IPv6수신인에게 허용되는 서브넷 마스크 부분의 길이를 비트로 표현한 것

 

     TCP/IP속성③ 서브넷 마스크

IPv4주소의 네트워크 주소와 호스트 주소를 구별하기 위해 IPv4수신인에게 허용하는 32비트 주소
IP주소와 결합해 사용자 컴퓨터가 속한 네트워크를 나타냄

 

    TCP/IP속성④ 케이트웨이

다른 네트워크와의 데이터 교환을 위한 출입구 역할을 하는 장치
LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 받아들이는 역할을 하는 장치를 지정함
네트워크 사이에서 IP 패킷을 라우팅하거나 전달할 수 있는 여러개의 실제 TCP/IP 네트워크에 연결된 장치
서로 다른 전송 프로토콜이나 IPX 및 IP와 같은 데이터 형식 간의 변환을 담당

 

    TCP/IP속성⑤ DNS서버주소

문자 형태로 된 도메인 네임을 숫자로 된 IP주소로 변환해주는 서버[DNS]가 있는 곳의 IP주소를 지정함

 

 

 

 

도메인 네임[Domain Name]

숫자로 표현된 IP주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 변환한 것

  • 호스트 컴퓨터명[하위 도메인], 소속기관 이름, 소속기관 종류, 소속 국가명[상위 도메인] 순으로 구성
  • DNS[Domain Name System]은 모든 호스트들을 각 도메인별로 계층화시켜서 관리하는 시스템
         → 문자로 된 도메인 네임을 숫자로 된 IP주소로 바꿔주는 시스템

 

 

URL[Uniform Resource Locator]

인터넷 상에 존재하는 각종 자원이 있는 위치를 나타내는 표준 주소 체계

프로토콜://호스트(서버) 주소:포트번호/파일경로
  • 프로토콜은 인터넷 서비스의 종류
    http(WWW), ftp(FTP), telnet(Telnet), news(Usenet), mailto(E-mail) 등을 기입
  • 호스트(서버) 주소는 검색할 정보가 위치한 서버의 호스트 주소
  • 포트번호는 TCP 접속에 사용되는 포트 번호
    NEWS : 119, HTTP : 80, TELNET : 23, FTP : 21
  • 파일경로는 서비스에 접속한 후 실제 정보가 있는 경로

 

 

 

 

 

 

 

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