작은시작

허브 (Hub) : 기본적인 1계층 장비로 전기 신호를 증폭시켜 여러대의 장비를 LAN에 접속 할 수 있게한다.

스위치(Switch) : 2계층(데이터링크)계층 장비로 허브와 마찬가지로 포트에 들어온 신호를 다른 포트로 전달하는 역할을 수행한다.

단, 스위치는 프레임을 필터링하여 전송한다.또한 MAC주소를 통하여 데이터를 보내고자하는 포트에 보내면서 충돌 도메인이 나눠집니다.

브릿지(Bridge) :두개의 세그먼트를 연결하고 패킷을 전송하는 장비 브릿지는 소프트웨어 방식이므로 스위치보다 속도가 떨어지며 포트 최대개수도 16개로 스위치보다 작다

라우터(Router) :라우터는 IP 주소 등 layer3에 있는 주소를 참조하여 목적지와 연결되는 포트로 패킷을 전송한다. 서브넷이 다른 IP 주소를 가진 장비간에 통신이 이루어지려면 반드시 레이어 3장비를 거쳐가야만 한다. 

또한, 스위치는 멀티캐스트, 브로드캐스트와 같은 목적지를 모르는 유니캐스트 프레임을 수신하면 수신포트를 제외한 모든 포트로 플러딩 시키지만  layer3장비들은 이런프레임들을 차단시킨다 

스위치 주요 기능

1.Learning : MAC address 학습 후 MAC table 에 저장

2.Flooding : 들어온 port 를 제외하고 나머지 port에 뿌리기

3.Forwarding: 목적지 MAC 주소를 알고 있을 때 목적지 port 를 향하여 프레임 전달

4.Filtering : 스위치가 MAC주소를 알고있을 때 Forwarding  차단

5.Aging : 학습된 MAC table에 영원히 저장되어있는 것이 아닌 (보통 300초)  이후 삭제

공인 IP 

-전 세계에서 유일하게 쓸 수 있는 ip

-IPv4 주소 체계에서 모든 기기에 할당하기에 개수가 부족(약 43억개)

사설 IP

-IP 주소 부족 문제를 해결하기위해 등장

-한 네트워크에 속한 사용자들끼리만 인식할 수 있는 임시 IP

-같은 네트워크 내에서 홈페이지를 만들어 서비스 또는 파일 주고받기 가능

-그러나, 네트워크를 벗어나면 사설 IP를 그대로 사용할 수 없음

-사설 IP를 외부로 사용하기 위해선 회사 공인 IP 주소 일련번호 붙여서 사용

사설 IP 의 장점

- 같은 네트워크를 사용하는 수십, 수백명의 사람들이 하나의 공인 IP로 인터넷을 쓸수있다.

NAT(network address translation)

- 공인 IP와 사설 IP를 서로 변환하여 IP 부족 문제를 해결하고 외부 침입에 대한 보안을 높이는 기술

특수 IP 주소 목록

127.0.0.1 : 항상 자신의 컴퓨터를 가리키는 역할(loop back)

0.0.0.0~0.255.255.255 : 어떤 클래스에도 소속되어 있지 않음, 특정 IP 주소 대역을 지정하는데 사용

10.0.0.0~ 10.255.255.255 :클래스  A에 속하지만 자신의 컴퓨터와 관련된 목적으로만 사용

(127.0.0.1 : 항상 자신의 컴퓨터를 가리키는 역할(loop back))

169.254.0.0 ~169.254.255.255 :IP를 따로 지정하지 않은 상태에서 IP 자동 구성이 실패했을 때 사용

172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 :클래스 B 에 속하지만 사설 IP 주소로만 사용

192.168.0.0~ 192.168.255.255 :클래스 C 에 속하지만 사설 IP 주소로만 사용

255.255.255.255 : '제한된 브로드캐스트'라는 의미를 갖는 IP주소

클래스 D , 클래스 E 해당 IP 주소 -> 공인 ip 주소로 사용되지 않음

모든 클래스 내 가장 첫번째 IP주소는 네트워크주소 가장 마지막 IP 주소는 브로드캐스트 주소로 공인 IP 주소로 사용 불가하다.

통신 방식 종류 

유니캐스트 Unicast

서버와 클라이언트 간 1:1 통신 방식

브로드 캐스트 Broadcast

같은 네트워크 대역에 있는 모든 단말기에게 데이터를 전송하는 통신 방식

멀티 캐스트 Multicast

데이터를 전송하려는 특정 그룹 단말기에게 데이터를 전송하는 통신 방식

전송 방향에 따른 통신 방식

1. 단방향 (simplex) 통신  : 데이터 전송로에서 한 쪽 방향으로만 데이터가 흐르도록 하는 통신 방식 ( 시스템별 송신기능, 수신기능분리)

2. 반이중 (half duplex) 통신 : 와이어의 양방향으로 디지털 신호가 흐르는 하나의 와이어 쌍만 사용한다.(한쪽에서 송신하고 있다면 다른 한쪽은 수신만 가능) - CSMA/CD 프로토콜을 사용하여 충돌을 방지하고 충돌이 발생할경우 재전송

3. 전이중 (full_duplex) 통신 : 접속된 두 장치간 데이터를 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 방식

- 4선식 회선 사용(2선식 회선에서 주파수 분할로도 전이중 통신이 가능)

- 송신 장치의 송신기와 수신 장치의 수신기 사이의 point to point connection 사용

 장점 : 충돌 방지 - 프레임 재전송 시간 낭비가 없다. (혼잡 감소)

             프레임을 전송하기위한 대기시간 X

TCP/IP protocol 개요

- TCP/IP는 현재 인터넷의 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신 규약의 모음이다.

- 1960년대 말 미국방성의 연구에서 시작되어 1980년대 초 프로토콜 모델이 공개되었다.

- 하드웨어, 운영체제, 접속매체에 관계없이 동작할 수있는 개방성을 가진다.

OSI 7계층과의 비교

-TCP/IP 프로토콜은  OSI 모델보다 먼저 개발되었다.

- 두 계층을 비교할 때, 세션계층, 표현계층은 응용계층에 묶여있는것을 알수 있다.

- 두 모델 모두 계층형이라는 공통점을 가지고 있으며, TCP/IP 는 인터넷 개발 이후 계속 표준화되어 신뢰성이 우수하다.

- 실질적인 통신 자체는 TCP/IP 프로토콜을 사용한다.

Network Access Layer

① OSI 7 Layer에서 물리계층과 데이터링크 계층에 해당한다.

② OS의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되 는 모든 것을 지원하는 계층

③ 송신측 컴퓨터의 경우 상위 계층으로부터 전달받은 패킷에 물리적인 주소은 MAC 주소 정보를 가지고 있는 헤더를 추가하여 프레임을 만들고, 프레임을 하위계층인 물리계층으로 전달한다.

④ 수신측 컴퓨터의 경우 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 상위 계층인 네트워크 계층으로 전달한다.

- CSMA/CD, MAC, LAN, X25, 패킷망, 위성 통신, 다이얼 모뎀 등 전송에 사용

- 프로토콜 : Ehternet(이더넷), Token Ring, PPP

 Internet Layer

① OSI 7 Layer의 네트워크 계층에 해당한다.

② 인터넷 계층의 주요 기능은 상위 트랜스포트 계층으로부터 받은 데이터에 IP패킷 헤더를 붙여 IP패킷을 만들고 이를 전송하는 것이다.

- 통신 노드 간의 IP 패킷을 전송하는 기능 및 라우팅 기능을 담당

- 프로토콜 : IP, ARP, RARP, ICMP, OSPF

Transport Layer

① OSI 7 Layer에서 전송계층에 해당한다.

② 네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에서 신뢰성 있는 전송기능을 제공한다.

③ 시스템의 논리주소와 포트를 가지고 있어서 각 상위 계층의 프로세스를 연결해서 통신한다.

④ 정확한 패킷의 전송을 보장하는 TCP와 정확한 전송을 보장하지 않는 UDP 프로토 콜을 이용한다.

⑤ 데이터의 정확한 전송보다 빠른 속도의 전송이 필요한 멀티미디어 통신에서 UDP 를 사용하면 TCP보다 유용하다.

- 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 자료의 송수신을 담당

- 프로토콜 : TCP, UDP

Application Layer

① OSI 7 Layer에서 세션계층 , 프레젠테이션계층, 애플리케이션 계층에 해당한다.

② 응용프로그램들이 네트워크서비스, 메일서비스, 웹서비스 등을 할 수 있도록 표준적 인 인터페이스를 제공한다.

- TCP/IP 기반의 응용 프로그램을 구분할 때 사용한다.

- 프로토콜 : HTTP, FTP, Telnet, DNS, SMTP