작은시작

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

(출처 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Osi-model-7-layers.png)

OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단게로 나눈것을 뜻한다.

7계층을 나눈 이유는 통신 과정을 단계별로 파악하고 이상이 생길시 해당 단계만을 고치기 위함이다.

[1계층 / 물리 계층 / Physical Layer]

물리적 연결(랜 케이블, 동축 케이블, 광케이블 등)을 위한 계층

1.전기적,기계적 특성을 이용하여 통신케이블로 전기적 신호를 전송

2.데이터 전달 역할

- 데이터 전송 단위 : 비트 스트림(Bit Stream)

[2계층 / 데이터링크 계층 / Data Link Layer]

- 노드 간에 상호 통신에서의 오류제어, 흐름제어를 담당

- 데이터링크 계층은 MAC(물리 계층 연결)과 LLC(네트워크 계층 연결)로 나누어진다.

- MAC : NIC(Network Interface Card)마다 하나씩 가지고 있는 48bits의 고유한 주소로, 물리적 주소라고도 한다.

- 프레임 단위의 PDU를 MAC 주소와 제어 정보를 통해 전송

- 대표 장비 : 스위치, 브리지

- 데이터 전송 단위 : 프레임(Frame) , 주소는 Mac 을 사용한다.

[3계층 / 네트워크 계층 / Network Layer]

- 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할(라우팅)을 수행

- 경로를 찾기 위한 주소로 논리적 주소인 IP를 사용한다.

- 데이터를 수신처까지 보내는 역할

- 중계노드를 통하는 경우, 경로 선택의 역할

- 대표 장비 : 라우터

- 데이터 전송 단위 : 패킷(Packet)

[4계층 / 전송 계층 / Transport Layer]

- 통신의 양 끝단 사용자들의 신뢰성 있는 전송을 보장(종단 간에 정확한 데이터 전송)

- 프로세스를 식별하기 위한 Port Number를 사용한다.

  * Port : [0-1023] 잘 알려진 포트 / [1024~49151] 등록된 포트 / [49152~65535] 동적 포트

- 데이터 전송 단위 : 세그먼트(Segment)

- TCP/UDP 가 이 계층에 속하는 프로토콜

[5계층 / 세션 계층 / Session Layer]

- 동기화, 세션 연결/관리/종료 -> OS에서 지원

- 전송모드(양방향, 전이중, 반이중, 단방향)을 결정

- 커넥션 확립, 끊기, 데이터 분량 설정

- 데이터 전송과 관련된 역할

- 통신장치간 동기화 및 에러 관리

- 논리적 연결 담당

- 데이터 전송 단위 : 데이터(Data)/메시지(Message)

[6계층 / 표현 계층 / Presentation Layer]

- 압축과 암호화를 담당

- 데이터 전송 단위 : 데이터(Data)/메시지(Message)

- 응용 계층이 취급하는 정보를 통신에 적합한 데이터 형식으로 만듬

- 기기 고유의 데이터 표현 형식을 네트워크 공통의 데이터 형식으로 변환

- 무결성 책임

- 전송 데이터의 인코딩,디코딩,암호화

[7계층 / 응용 계층 / Application Layer]

- 각종 응용서비스 제공

- 사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할 수행

- 전자 메일, 파일 전송 등의 어플리케이션

- 데이터 전송 단위 : 데이터(Data)/메시지(Message)

정리

응용 계층 : 사용자가 네트워크 관련 서비스를 이용할 수 있도록 도와줌

표현 계층 : 데이터를 변환, 암호화 압축

세션 계층 : 세션 연결, 관리, 종료

전송 계층 :  종단(end-to-end) 간 메시지 전달 시 에러 복원으로 신뢰성있는 전달

네트워크 계층 : 인터넷 네트워킹을 통해 출발지에서 부터 목적지까지 패킷을 전달

데이터링크 계층 : 노드(node-to-node) 간 전달을 위한 프레임을 구성

물리 계층 : 전기적 신호(bit) 로 변환하여 인터페이스가 연결된 케이블로 전송