강의 PPT - 수원과학대학교 정보통신과
Download
Report
Transcript 강의 PPT - 수원과학대학교 정보통신과
1주차. 네트워크 기초
수원과학대학 정보통신과
Network
2
대화의 법칙
3
프로토콜
4
컴퓨터끼리 서로 통신하기 위해서 꼭 필요한 서로간의
통신 규약 또는 통신 방식에 대한 약속
프로토콜이 같은 것끼리 대화 즉 통신이 가능
1.1 OSI 7 계층 모델
국제 표준기구인
International Organization
for Standardization (ISO)에
서 오랜 논의 끝에 만들어
낸 것으로 통신을 7개의 단
계별로 표준화한 것
OSI 7계층 모델은 프로토콜
자체가 아니라 프로토콜을
만드는 틀이다.
5
OSI 7 Layer Model
OSI (Open System Interconnection) 참조 모델
7. 응용층 (Application Layer)
상위계층
6. 표현층 (Presentation Layer)
5. 세션층 (Session Layer)
총 7계층으로 구성
4. 전송층 (Transport Layer)
3. 네트워크층 (Network Layer)
하위계층
2. 데이터링크층 (Data Link Layer)
1. 물리층 (Physical Layer)
6
발신지 및
수신지에서
메시지
처리 관련
메시지의
중계와
관련
물리층 (physical layer)
인터페이스 및 전송 매체의 기계적, 전기적 규격 규정
7
데이터링크층 (Data Link Layer)
C
G
D
H
송신
A
수신
홉-대-홉 전달
B
E
홉-대-홉 전달
홉-대-홉 전달
F
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
물리층
물리층
물리층
물리층
물리층
물리층
홉 대 홉 전달 보장
8
물리주소를 이용한 LAN에서의 전달
LAN에서 컴퓨터를 구별하여 홉 대 홉 전달하려면 각 컴퓨
터를 구별한 물리주소가 필요하다.
물리 주소 10인 노드가 물리 주소 87인 노드에 데이터를 보
낼때
헤더에 송수신 노드의 물리 주소 기입
트레일러에는 보통 오류 검출을 위한 비트들이 놓인다.
프레임의 헤더에 발
신지 주소와 목적지
주소를 넣어 보낸다.
10
송신 호스트
30 10
데이터
프레임의 목적지 주
소가 자신의 주소와
맞지 않으니 버린다.
20
프레임의 목적지 주
소가 자신의 주소와
일치하니 가져간다.
수신 호스트
30
T2
모두에게 전달되지만 목적지 주소가 자기 주소일 때만 가져감
9
수원과학대학 정보통신과
목적지로의 길
찾기 라우팅
네트워크층 (Network Layer)
C
G
D
H
송신
수신
B
A
LAN 타입과
무관한 주소
F
필요 논리
주소
E
호스트-대-호스트 전달
네트워크층
네트워크층
네트워크층
네트워크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
데이터링크층
물리층
물리층
물리층
물리층
물리층
물리층
10
전송층 (Transport Layer)
프로세스(process): 컴퓨터에서 실행중인 프로그램
발신 프로세스에서 수신 프로세스로 전달이 되어야 전송
이 완료되는 것이다.
한 프로세스 내 여러 네트워킹 프로세스를 구별하려면 프
로세스 별 주소가 필요하다 포트 주소
프로세스
프로세스
1
프로세스
프로세스
프로세스
1
프로세스
인터넷
네트워크층: 호스트-대-호스트 전달
전송층: 프로세스-대-프로세스 전달
11
세션, 표현, 응용층
Layer 5: Session Layer
Session을 만들고, 유지하고, 끝내는 역할
대화 제어와 동기화(synchronization)의 책임
전송 단위: 메시지(message)
Layer 6: Presentation Layer
Session이란? 컴퓨터 시스템의 사용자가 단말기 앞에 앉아 로그인하여 사
용을 시작한 다음 작업을 끝마칠 때까지의 동안
Network와 application program간 data 형식 변환, 암호화, 압축 담당
Layer 7: Application Layer
12
User에게 interface 및 service를 제공
OSI 7 계층 모
델에서 계층간
데이터 흐름
프로세스
발신1
프로세스
프로세스
인캡슐레이션
(Encapsulation)
H7
H6
디캡슐레이션
(Decapsulation)
D7
H6
D5
H4
D2
D4
D3
H3
T2
01010101101010101001010101010101010101010
13
D5
H4
D3
H2
D7
D6
H5
D4
H3
H7
D6
H5
H2
프로세스
수신1
프로세스
프로세스
D2
T2
01010101101010101001010101010101010101010
14
1.2 TCP/IP 프로토콜 그룹
응용층 (Application Layer)
표현층 (Presentation Layer)
응용층 (Application Layer)
H
T
T
P
D
N
S
S
M
T
P
F
T
P
세션층 (Session Layer)
전송층 (Transport Layer)
네트워크층 (Network Layer)
전송층 (Transport Layer)
인터넷층 (Internet Layer)
TCP
UDP
ICMP
IGMP
데이터링크층 (Data Link Layer)
네트워크 인터페이스층 (Network Interface Layer)
15
…
SCTP
IP
ARP
물리층 (Physical Layer)
T
E
L
N
E
T
RARP
TCP/IP 프로토콜 그룹의 프로토콜들
Telnet
HTTP SMTP FTP
SNMP
IP
ARP
응용 계층 프로토콜
트랜스포트 계층 프로토콜
UDP
TCP
ICMP
DNS
RARP
인터넷 계층 프로토콜
Network
interface
• IP = Internet Protocol
• ICMP = Internet Control Message Protocol
• ARP = Address Resolution Protocol
• RARP = Reverse Address Resolution Protocol
• TCP = Transmission Control Protocol
• UDP = User Datagram Protocol
• FTP = File Transfer Protocol
• HTTP = HyperText Transfer Protocol
• SMTP = Simple Mail Transfer Protocol
• SMNP = Simple Network Management Protocol
• DNS = Domain Name System
인터넷에서 장치들의 프로토콜 스택
웹 서버
웹 클라이언트
Ethernet
Ethernet
서버
스위치
PPP
라우터
PC
웹 접속
HTTP
HTTP
TCP
TCP
IP
Ethernet
IP
IP
Ethernet
Ethernet
PPP
17
PPP
수원과학대학 정보통신과
TCP/IP에서 캡슐화 과정
인캡슐레이션
(Encapsulation)
HTTP 요청
응용 데이터
TCP 헤더에 송수신 포트가 포함됨
TCP
헤더
D4요청
HTTP
TCP 세그먼트
IP 헤더에 송수신 IP 주소가 포함됨
IP
헤더
TCP
헤더
D3
HTTP
D4요청
IP 데이터그램
PPP
헤더
IP
헤더
TCP
헤더
D4요청
D2 D3
HTTP
PPP
트레일
러
18
PPP 프레임
수원과학대학 정보통신과
1.3 네트워크 장치
1계층 장치는 아무것도 안보고 전달한다. 리피터
(repeater), 허브(hub)
2계층 장치는 물리주소를 보고 전달한다. 브리지
(bridge), L2 스위치(layer 2 switch)
3계층 장치는 논리 주소를 보고 전달한다. 라우터
(router), L3 스위치(layer 3 switch)
네트워크층 (Network Layer)
데이터링크층 (Data Link Layer)
라우터, L3 스위치
브리지, L2 스위치
물리층 (Physical Layer)
19
리피터, 허브
두대간
여러 대 간
20
1.3.2 리피터 (Repeater) (1)
하나의 LAN에 속하는 세그먼트들을 연결
두 LAN을 연결하는 것이 아니라 같은 LAN의 두 세그먼트들을 연결
LAN의 거리를 늘려주는 역할
LAN
리피터
LAN 세그먼트 1
21
LAN 세그먼트 2
1.3.3 허브 (Hub)
Multiport Repeater 역할로 별도의 설정이 필요 없음
한 포트로 들어온 패킷을 나머지 포트로 뿌림
LAN
A
(a)
4-port hub
22
(b)
(c)
B
C
(d)
D
Collision Domain (충돌영역)
충돌
충돌 영역
A
B
C
D
E
충돌 영역 - 동시에 보낼 때 충돌이 일어나는 영역
23
1.3.4 스위치 (Switch)
허브처럼 나머지 모든 포트로 다 뿌리는 것이 아니라 해당
컴퓨터가 있는 곳으로만 전달한다.
LAN
A
(a)
24
(b)
B
(c)
C
D
1.3.5 브리지 (Bridge)
LAN
충돌 영역
충돌 영역
A
LAN 세그먼트 1
B
C
D
LAN 세그먼트 2
브리지 역할 – 버스 네트워크에서 Collision Domain 쪼개기
브리지 동작 – 다른 세그먼트 간 프레임 전달, 동일 세그먼트 간 프레임 차단
25
1.3.6 라우터
네트워크를 연결하는 장치
지능을 가진 경로 배정기
Path Determination(경로 결정)과 Packet Forwarding (패킷 포
워딩) 수행
브로드캐스트 프레임은 차단하여 브로드캐스트 도메인을
분할한다.
Network 1
Network 2
Network 3
(a)
26
(b)
(c)
Broadcast Domain
브로드캐스트 프레임이란 같은 네트워크에 속한 모든 컴
퓨터들에게 보내는 프레임이다.
스위치가 브로드캐스트 프레임을 받으면 나머지 모든 포
트로 뿌린다.
브로드캐스트 도메인
27
27
네트워크란 하나의
브로드캐스트 도메인이다.
장비별 비교
28
Hub
Switch (Bridge)
Router
Collision Domain
X
O
O
Broadcast Domain
X
X
O
라우터 vs 스위치
라우터는 브로드캐스트 도메인을 나눌 수 있다.
대신 스위치는 라우터보다 빠르다.
최근에는 라우터 기능까지 대신하는 신종 스위치가
있다. L3 스위치
구분을 위해 기존 스위치는 L2 스위치라 한다.
포트번호까지 보고 방화벽 역할 하는 신종 스위치도
있다. L4 스위치
여러 계층에서 동작하는 스위치를 Multilayer Switch라
한다.
29
멀티레이어 스위치
30