모두의 네트워크정리 4~6강 (데이터링크, 네트워크, 전송 계층)

Lesson 12 데이터 링크 계층의 역할과 이더넷

1. 데이터 링크 계층 = 네트워크 장비간에 신호를 주고 받는 규칙을 정하는 계층
   -랜에서 정상적으로 데이터를 주고 받는 규칙을 정하는 계층
   -일반적으로 가장 많이 사용 되는 규칙 = 이더넷
2. 이더넷 = 랜에서 데이터를 정상적으로 주고 받기위한 규칙
   • 데이터 충돌을 막기위해 CSMA/CD방식을 사용
3. 데이터 충돌 : Collision
   • 컴퓨터여러대가 동시에 데이터를 보낼경우 데이터가 서로 부딫히는 것
     4.CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection = 반 송파 방지 다중접속 및 충돌탐지
     -CS : 데이터를 보내려고 하는 컴퓨터가 케이블에 신호가 흐르는지 확인하는 규칙
     -MA : 케이블에 데이터가 흐르지 않는 다면 데이터를 보내도 된다는 규칙
     -CD : 충돌이 발생하고 있는지 확인 하는규칙

Lesson 13 MAC 주소

1. MAC 주소 : Midia Access Control Address = 물리주소, 전세계에서 유일한 번호
   48비트의 숫자로 구성 앞 24비트 : 제조사 번호 / 뒤 24비트 : 제조사가 붙인 일련번호
2. 이더넷 헤더구조
   목적지 Mac 주소(6 byte) + 출발지 Mac주소(6 byte) + 유형(2 byte)
   유형 = 이더넷으로 전송되는 상위 계층 프로토콜의 종류를 식별하는 번호
3. 트레일러 : Frame Check Sequence(FCS) = 데이터전송중 오류가 발생하는지 확인
   헤더(목적지 Mac + 출발지 Mac) + 데이터 + 트레일러 = 프레임 ==> 이러한 과정을 캡슐화 라고 한다.

Lesson 14 스위치의 구조

1. 스위치 : Switch = 데이터 링크 계층에서 동작
   레이어 2 스위치 또는 스위칭 허브 라고 불린다.
   내부에 Mac 주소 테이블이 있다. (브릿지 테이블 이라고도 한다.)
   Mac 주소 테이블 = 스위치의 포트 번호와 해당 포트에 연결되어 있는 다른 컴퓨터 의 Mac주소가 등록되는 데이터베이스 이다.
   프레임 데이터가 전송이 된다면 Mac주소 테이블 을 확인하고 만약 등록 되어있지 않다면 Mac주소를 포트와 함께 등록한다 => 이러한 기능을 Mac 주소 학습 기능이라고 한다.
2. 플러딩 : flooding = 스위치가 수신포트 이외의 모든 포트에서 데이터를 송신 하는것
3. Mac주소 필터링 : 스위치에서 Mac주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것을 의미

Lesson 15 데이터가 케이블에서 충돌하지않는 구조

1. 통신 방식 에는 크게 두가지가 있다.
   1 ) 전이중 통신 : 데이터 송수신 을 동시에 통신 하는것
   2 ) 반이중 통신 : 회선 하나로 송수신을 번갈아 가면서 통신 하는것

• 컴퓨터 간 직접 랜케이블로 연결하는 방식
  

  

  
  -컴퓨터 두 대를 허브에 연결한 경우
  

  

  
  (위 그림처럼 동시에 진행을 하게된다면 허브에서는 충돌이 일어날수있으므로 송수신 을 번갈아 가면서 해야한다)
• 컴퓨터 두 대를 스위치에 연결한 경우
  

  

1. 충돌 도메인 : Collision Domain = 충돌이 발생할때 그 영향이 미치는 범위
   

   

   
   허브로 연결된 경우는 반이중 통신 방식이기 때문에 충돌이 일어난다. 그리고 허브는 한 포트에 영향이 가면 모든 포트에 영향을 끼친다. 그래서 위 사진처럼 모든 포트의 컴퓨터가 충돌 도메인이 된다.
   스위치로 연결된 경우는 전이중 통신 방식이기 때문에 충돌 자체가 일어나지 않고 충돌 도메인은 각각의 포트별로 분리된다.

Lesson 16 이더넷 종류와 특징

1. 이더넷 규격 : 케이블의 종류와 통신 속도에 따라 분류
   

   

2. BASE : BASE BAND = 펄스 신호에 의한 디지털 전송방식
   ex) 10BASE-T -> 10=통신속도 / BASE=전송방식 / T=케이블

Lesson 17 네트워크 계층의 역할

1. 네트워크계층의 역할 = 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는것
2. 라우터 : Router = 다른 네트워크와 통신을 하기위해 필요한 장비
   해당 목적지 까지 어떤 경로로 가는 것이 좋은지를 알려 주는 기능을 한다.
3. IP주소 = 어떤네트워크의 어떤 컴퓨터인지를 구분할수 있도록 하는 주소
4. 라우팅 = 목적지 IP 주소 까지 어떤 경로로 데이터를 보낼지 결정하는 것
5. 라우팅 테이블 = 경로 정보를 등록 및 관리 하는 곳
6. IP 헤더
   

   

   
   IP 프로토콜을 사용하여 캡슐화 할때는 데이터에 IP헤더가 추가 되는데 이렇게 만들어 진것을 IP패킷 이라고 한다.

Lesson 18 IP주소의 구조

1. IP주소 = ISP 인터넷 서비스 제공자 에게 받을 수있다.
   IPv4 = 32bit
   IPv6 = 128bit
2. 공인 IP 주소 = ISP가 제공
   인터넷에 직접 연결 되는 컴퓨터나 라우터에 할당
3. 사설 IP 주소
   회사나 가정의 LAN
   

   

4. DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol = IP 주소를 자동으로 할당 하는 프로토콜
   MAC = 48bit / 16진수
   IP = 32 bit / 10 진수
5. IP주소
   1 ) 네트워크 ID - 어떤 네트워크 인지
   2 ) 호스트 ID - 해당 네트워크의 어떤 컴퓨터 인지
6. 1 옥텟 = 8bit

Lesson 19 IP주소의 클래스 구조

Lesson 20 네트워크 주소와 브로드 캐스트 주소

1.네트워크 주소 = 전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별
2. 브로드 캐스트 주소 = 네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한번에 데이터를 전송하는데 사용되는 전용 IP

3. 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 컴퓨터에 설정할 수 없다.

Lesson 21 서브넷의 구조

1. 서브넷 = 분할된 네트워크
2. 서브넷팅 : 네트워크를 분할 하는것
   네트워크 ID + 호스트 ID -> 네트워크 ID + 서브넷 ID + 호스트 ID 로 변환하는 것
3. 서브넷 마스크 = 네트워크 주소와 호스트 주소를 식별 하는 값
   

   

4. 프리픽스 표기법 = 서브넷 마스크를 슬래시(/비트 수)로 나타낸다.
   예를 들어 255.255.255.0은 /24가 된다.

Lesson 22 라우터의 구조

1. 라우터 : Router = 네트워크를 분리 할수있게 도와주는것
2. 기본 게이트웨이 : Default Gateway = 네트워크의 출입구를 설정하는것
3. 라우팅 : 경로 정보를 기반으로 현재 네트워크에서 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는것
4. 라우팅 테이블 : 경로정보가 저장되어있는 테이블
   등록방법
   1 ) 수동 : 소규모 네트워크에 적합
   2 ) 자동 : 대큐모 네트워크에 적합
5. 라우팅 프로토콜 = 라우터간 라우팅 정보를 교환하기 위한 프로토콜

Lesson 23 전송 계층의 역할

1. 전송계층 = 목적지에 신뢰 할수있는 데이터를 전송하기위해 필요
   전송계층이 신뢰할수있는 데이터를 어떻게전송하나?
   -> 전송계층에는 오류를 점검하는 기능이 존재하며 전송된 데이터의 목적지가 어떤 어플리케이션인지 식별하는 기능이 있다.
2. 연결형 통신 = 신뢰할수있고 정확한 데이터를 전달하는 통신
   신뢰성 및 정확성이 우선이라 여러번 확인 하고 보냄 / TCP사용
3. 비연경형 통신 = 효율적으로 데이터를 전달하는 통신
   효율성이 우선인 통신 확인절차없이 일방적으로 보낸다. (동영상 송출)/ UDP사용

Lesson 24 TCP의 구조

1. TCP : Transmission Control Protocol = 연결형 통신 프로토콜
2. 캡슐화 = 응용 계층~ 물리 계층까지 데이터를 전달할때 헤더를 붙이는것
3. 역캡슐화 = 수신측에서 물리 ~응용 계층까지 헤더를 제거하는 것
   

   

4. TCP 헤더 = TCP로 전송 할때 붙이는 헤더
5. 세그먼트 = TCP 헤더가 붙는 데이터
6. 연결(connection) = TCP통신에서 정보를 전달하기 위해 사용되는 가상의 통신으로 연결을 확립하고 데이터를 전송
   연결 확립을 위해서 코드비트의 SYN와 ACK가 필요
   코드비트 : 연결의 제어 정보가 기록되는것
   연결 과정(3way-handshake)
   

   

   
   연결을 끊기 위해서는 코드비트의 FIN과 ACK를 사용
   

   

Lesson 25 일련번호와 확인 응답 번호의 구조

1. 3-way handshake 가 종료되고 실제 데이터를 보내거나 상대방이 받을때 는 TCP헤더의 일련번호와 확인 응답번호를 사용한다.
2. TCP는 데이터를 분할해서 보낸다.
3. 일련번호 = 송신측에서 수신측에 '이 데이터가 몇번째 데이터인지 알려주는 역할' 수신측에서는 원래 데이터의 몇 번째 데이터 인지 알수있다.
4. 확인 응답번호 = 수신측이 몇번째 데이터를 수신했는지 송신측에 알려주는 역할
   확인 응답 번호는 다음번호의 데이터를 요청하는데도 사용이 된다.
5. 재전송 제어 = 데이터를 재전송 하는것
6. 버퍼 = 수신한 세그먼트(데이터)를 일시적으로 저장하는 장소
7. 오버플로 = 데이터크기가 버퍼의 크기를 넘어 서는것
8. 버퍼의 용량크기 = 윈도우의 크기 / 얼마나 많은 용량의 데이터를 저장할수잇는지

Lesson 26 포트번호의 구조

1. 포트번호 = 어떤 어플리케이션인지 구분하는 역할
   0~65535를 사용
   0~1023 = 잘 알려진 포트 / 1025 이후는 랜덤포트

Lesson 27 UDP의 구조

1. TCP = 신뢰성있는 데이터를 상대방에게 전달하는것
   3-way handshake로 연결 확립
2. UDP = 데이터를 전송할때 TCP처럼 시간이 걸리는 확인 작업을 일일히 하지 않는다 / 비연결형 통신
   효율성 추구 ==> UDP는 데이터를 효율적으로 빠르게 보내는 것
   

   

3. 브로드캐스트 = 랜에있는 컴퓨터나 네트워크 장비에 데이터를 일괄로 보내는것
4. UDP는 랜에서 불특정 다수에게 브로드 캐스트로 데이터를 일괄 전송