리눅스 Tips, 리눅스 C/C++ 프로그래밍, 모바일 클라우드 동향 및 테스트 등

2013년 4월 10일 수요일

네트워크 기본이론 : 02 네트워크와 케이블

1. LAN과 WAN

 - LAN(Local Area Network) : 한정된 지역 안에서의 네트워크 구축
 - WAN(Wide Area Network) : 서로 멀리 떨어진 곳을 네트워크로 연결

2. Ethernet

 - 네트워크를 구축하는 방법에는 Ethernet, Token-Ring, FDDI, ATM 방식 등이 존재하며, 어떤 네트워킹 방식을 사용하느냐에 따라 네트워크 장비들의 선택이 달라진다.
 - Ethernet은 위에서 본 것처럼 네트워킹의 한 방식으로 CSMA/CD라는 프로토콜을 사용하여 통신을 한다.
 - CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) : 통신하고자 하는 컴퓨터가 네트워크를 살펴봐서 아무도 통신을 하고 있지 않으면 무조건 자기 데이터를 실어서 보낸 다음 잘 갔는지 확인해보는 방식이다. 그러나 만약 동시에 두 개의 컴퓨터에서 데이터를 실어 보내려고 하면 충돌이 발생하게 되는데, 이를 Collision이라 한다. 이렇게 Collision이 발생하면 이 두 컴퓨터는 자신이 보내려던 데이터를 랜덤한 시간 동안 기다렸다가 다시 보내게 된다.

3. Token-Ring

 - 토큰을 가진 컴퓨터만이 네트워크에 데이터를 실어 보낼 수 있으며, 데이터를 다 보내고 나면 바로 옆 컴퓨터에게 토큰을 건네주는 방식이다.
 - 내가 지금 바로 보내야 할 데이터가 있고, 다른 컴퓨터들은 보낼 데이터가 하나도 없다고 하더라도 차례가 올 때까지 계속 기다려야하는 단점이 있다.

4. UTP 케이블

 - 네트워크 장비 사이의 연결에 사용되는 케이블에는 광 케이블, UTP 케이블, 동축 케이블 등 다양한 종류가 있으며, UTP는 Unshieled Twisted-pair의 약자로 우리 주변에서 가장 많이 사용되는 케이블이다.
 - 카테고리
  1) 카테고리 1 : 전화망에 사용
  2) 카테고리 2 : 최대 4Mbps의 속도로 데이터 전송
  3) 카테고리 3 : 10 Base T 네트워크에 사용되는 케이블로 최대 10Mbps의 속도로 데이터 전송
  4) 카테고리 4 : 토큰링 네트워크에서 사용되는 케이블로 최대 16Mbps의 속도로 데이터 전송
  5) 카테고리 5 : 기가비트 표준의 케이블

5. 케이블의 종류

 - ex) 10 Base T
  1) 10 : 지원 속도로 여기에서는 10Mbps를 지원하는 케이블임을 의미
  2) Base : Baseband용 케이블을 의미하며 Baseband는 디지털 방식, Broadband는 아날로그 방식
  3) T (or Number) : 알파벳은 케이블의 종류(?)로 여기에서는 TP케이블임을 의미하며 숫자가 나올 경우 최대 전송거리를 의미

6. 맥 어드레스

 - 맥 어드레스의 맥(MAC)은 Media Access Control의 약자로 모든 네트워크 장비들은 이 MAC주소를 이용하여 통신을 한다.
 - 인터넷은 TCP/IP 통신을 하고 따라서 통신을 하기 위해서 IP주소를 사용한다고 많이들 알고 있는데 사실 IP주소를 MAC주소로 바꾸는 절차인 ARP(Address Resilution Protocol)과정을 거친후 MAC주소를 이용하여 통신을 하고 있는 것이다.

 - ARP절차


 - 모든 네트워크 장비(Ethernet)들은 48bit의 고유 주소를 갖는데 이를 MAC주소라 하며, 00:60:97:8F:4F:86 과 같은 형태로 나타내어진다. 앞의 6자리는 생산자를 나타내느 코드로 OUI라 하며, 나머지 6자리는 각 생산자들이 장비에 분배하는 Host Identifier(시리얼 넘버)

7. 유니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트

 - 유니캐스트 : 현재 네트워크 상에서 가장 많이 사용되는 통신 방식으로 특정 목적지의 주소 하나만을 가지고 통신하는 방식이다. 어떤 PC가 유니캐스트 프레임을 뿌리게 되면 로컬 이더넷의 기본 성격이 붙어있는 모든 PC들에게 정보를 뿌리는 Shared방식이기 때문에 그 로컬 네트워크 상에 있는 모든 PC들은 일단  이 프레임을 받아들여서 랜카드에서 자신의 맥 어드레스와 비교하게 된다. 그 다음 자신의 랜카드 맥 어드레스와 목적지 맥 어드레스가 서로 다른 경우는 바로 그 프레임을 버리고, 같은 경우는 이 프레임을 CPU로 전달한다.
 - 브로드캐스트 : 로컬 랜 상에 붙어있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신이다. 브로드캐스트의 대표적은 예는 ARP이며, 외에도 라우터끼리 정보를 교환한다거나 다른 라우터를 찾을 때, 또 서버들이 자신이 어떤 서비스를 제공한다는 것을 모든 클라이언트들에게 알리 때 등 여러 경우에 사용된다. 그러나 브로드캐스트 프레임을 전송받은 PC의 랜카드는 목적지 주소에 상관없이 CPU로 정보를 전달해야 하며, 브로드 캐스트를 주기적으로 발생하는 성격때문에 전체 네트워크 뿐 아니라 PC자체의 성능 역시 떨어뜨리는 결과를 가져오기도 한다.
 * 참고사항 : 라우터는 원래 브로드캐스트를 막는 성질이 있다.
 - 멀티캐스트 : 보내고자 하는 그룹 멤버들에게만 한 번에 보내는 방식이다.(ex. 200 명의 사용자가 있는 네트워크에서 150 명에게만 같은 정보를 동시에 제공) 그러나 멀티캐스트는 라우터나 스위치에서 이 기능을 지원해 주어야만 사용가능하다. 추가적으로 멀티캐스트는 그룹에 포함되고 또 그룹에서 빠져나가는 것을 정의하기 위해 몇 가지 기술들을 사용하며, IP 주소의 경우에는 클래스 D를 사용한다.

8. OSI 7 Layer

 - International Organization for Standardization에서 만들었으며 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것며, 통신을 7단계로 표준화하여 그 효율성을 높이기 위함이다. 7단계로 나눈 이유는 다음과 같다. 첫 번째, 데이터의 흐름이 한눈에 보인다. 두 번째, 문제 해결에 용이하다. 세 번째, 여러 회사 장비들을 사용해도 네트워크가 이상없이 돌아간다.
 - OSI 7 Layer
  (User)
  1) Application Layer<Specific Address>
  2) Presentation Layer<Specific Address>
  3) Session Layer<Specific Address>
  4) Transport Layer<Port Address>
  5) Network Layer<Logical Address> : 패킷 라우팅(라우터)
  6) Data Link Layer<Physical Address> : 프레임 오류 및 흐름 관리(브리지, 스위치)
  7) Physical Layer<Physical Address> : 비트 데이터 전달(통신 케이블, 리피터, 허브)

9. 프로토콜

 - 프로토콜이란 컴퓨터끼리 서로 통신하기 위해서 꼭 필요한 서로간의 통신 규약 또는 통신 방식에 대한 약속이다.
 - Protocol = Semantic + Syntax + Action

댓글 1개:

  1. 출처 : 후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워킹(사이버출판사)

    답글삭제