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TCP/IP - 01_네트워크 구성 요소

study_recode 2025. 1. 30. 12:39

네트워크

  • 정보 공유를 목적으로 시스템과 시스템들을 연결하여 구성된 망
  • 목적 : 정보 공유
  • 구성 : 시스템과 시스템들을 연결
  • 장점 : 시간 단축, 비용 절감, 통합 운영 관리
  • 단점 : 보안성 취약

프로토콜

  • 데이터 전송 규약 = 데이터 전송 도구
  • 네트워크 환경 내에서 데이터를 전송할 때 전송 방법을 정의하는 규칙/제도
  • TCP, UDP, IP, Ethernet 

인캡슐레이션(Encapsulation)

  • 데이터를 전송하기 위해서 프로토콜 정보를 추가하는 패키지 과정

https://mihee0703.tistory.com/29

인캡슐레이션

EX) ETH | IP | TCP | HTTP

        헤더  헤더  헤더 

구조가 frame | ethernet | internet protocol | Transmission Control Protocol 로 되어있음을 와이어샤크로 확인할 수 있음

  • telnet
    • Frame 72| Ethernet 14 | IP 20 | tcp 20 | telnet 18 - 72
  • ssl
    • frame 735 | ethernet 14 | ip 20 | tcp 20 | tls 681
  • dns
    • frame 168 | ethernet 14 | ip 20 | udp 8 | dns 126 - 168 
  • icmp
    • frame 74| ethernet 20 | ip 20 | icmp 40 - 74
  • arp
    • frame 60 | ethernet 32 | arp 28
    • 패딩(Padding):  이더넷 프레임은 최소 크기(64바이트)를 만족해야 합니다. 데이터(payload)가 46바이트보다 작으면, 이를 채우기 위해 "패딩"이 추가
  • Ethernet: 이더넷 헤더 크기 (일반적으로 고정된 크기).
  • IP: IP 헤더 크기 (IPv4 기준, 기본 크기).
  • TCP/UDP: 프로토콜에 따라 TCP(20 바이트) 또는 UDP(8 바이트) 헤더 크기.
  • Application: 각 프로토콜이 속하는 응용 계층의 데이터
  • 참고주의
    • ICMP는 Ethernet | IP | ICMP
    • ARP는 Ethernet | ARP
Ethernet IP TCP/UDP Application Protocol
14 20 TCP (20) HTTP
14 20 TCP (20) HTTPS
14 20 TCP (20) Telnet
14 20 TCP (20) SSL/TLS
14 20 UDP (8) DNS
14 20 ICMP (8)  
14 ARP (28)    
14 20 TCP (20) SSH
프로토콜 계층 설명
HTTP 응용 계층 웹 브라우저와 웹 서버 간 데이터를 전송하는 프로토콜
HTTPS 응용 계층 HTTP에 SSL/TLS를 추가하여 보안을 강화한 프로토콜
Telnet 응용 계층 원격 로그인 및 터미널 에뮬레이션을 위한 프로토콜
SSL/TLS 전송 계층 데이터 암호화 및 보안을 제공하며, 응용 계층 프로토콜 위에서 작동
DNS 응용 계층 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 프로토콜
ICMP 네트워크 계층 네트워크 진단 및 오류 보고를 위한 프로토콜 
ARP 링크 계층 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜 
SSH 응용 계층 안전한 원격 접속을 제공하는 암호화 네트워크 프로토콜

https://learn.microsoft.com/en-us/windows-server/security/tls/transport-layer-security-protocol

https://www.geeksforgeeks.org/domain-name-system-dns-in-application-layer/

https://www.geeksforgeeks.org/protocols-application-layer/

https://superuser.com/questions/1632974/does-icmp-use-any-processes-from-above-layer-3

https://www.ibm.com/docs/en/aix/7.1?topic=protocols-telnet-protocol

https://en.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol#INARP

https://www.javatpoint.com/ssh-meaning

https://www.geeksforgeeks.org/explain-working-of-https/

https://en.wikipedia.org/wiki/HTTP

네트워크 유형

1) LAN

  • 내부 네트워크
  • 장비 : 스위치, PC 랜 카드(NIC), UTP 케이블, 무선 AP
  • 프로토콜 : Ethernet
  • 구축 방법 : 버스 토폴로지, 스타 토폴로지 
    버스 토폴로지
    스타 토폴로지

    • 첫 번째 스위치(라우터와 연결된) - 메인, 분배계층, 코어 스위치 등으로 불림
    • 두 번째 스위치 - 서브, 엑세스, 사용자 스위치 등으로 불림 
  • 권장 연결 : 스타 토폴로지 + 이중화 구성
    스타 토폴로지 + 이중화 구성
  • 설계 핵심 : 확장성, 이중성, 가용성
  • 관리 : 사내 관리자 및 업체 관리자 
  • "윈도우 키 + R" 키 동시에 눌룬 후 뛰어진 창에 "ncpa.cpl" 명령어 입력하면 윈도우에서 네트워크 연결 창에서 네트워크 관련 내용을 확인 할 수 있음 

https://www.se.com/kr/ko/faqs/FAQ000245561/

 

How to change the IP static address of a computer under Windows 10 when configuring EV Charging Expert ? | 슈나이더 일렉

 

www.se.com

https://learn.microsoft.com/sl-si/windows-server/networking/technologies/hpn/hpn-nic-advanced-properties

 

NIC advanced properties

You can manage NICs and all the features via Windows PowerShell or the Network Control Panel.

learn.microsoft.com

2) WAN

https://velog.io/@jeong_woo/LAN-WAN-MAN-WLAN-SAN-VLAN

http://ko.ceitatech.com/news/detailed-explanation-of-the-differences-between-lan-wan-wlan-and-vlan/

  • LAN과 LAN을 연결하는 외부 네트워크 
  • 장비 : 라우터
  • 프로토콜 : HDLC, PPP, Frame-Relay, Ethernet(권장)
  • 구축 방법 : ISP 업체로부터 회선(네트워크 망)을 임대하는 방식
  • 관리 : ISP 업체 관리자 및 SI/NI 업체 관리자
    • ISP : 기업 고객 및 사용자에게 네트워크 망(인터넷망/회선)을 임대해주는 통신 사업자
      KT, SKT, LG+ 업체 생각하면 됨
    • SI/NI : 기업 고객 및 사용자 환경에 시스템/네트워크을 구축, 운영, 관리, 유지 보수해주는 업체
      밴더로부터 제품 구매 후 그 제품을 활용해 시스템/네트워크 구축 및 운영하는 업체로 생각하면 됨
    • 밴더 : 자사 기술력으로 제품을 연구/개발/생산/판매/고객 및 기술 지원을 제공하는 브랜드 기업
      (ex, cisco, redhat, MS, Samsung 등의 제품들 생각하면 됨)
  • Ethernet 프로토콜을 WAN에서 사용하는 이유 - 계속 발전기 떄문에
장치명  |  대역폭
Ethernet 인터페이스 | 10M
FastEthernet 인터페이스 | 100M
GigabitEthernet 인터페이스 | 1000M
10GigabitEthernet 인터페이스 | 10000M

3) Internet

4) Intranet

  • 기업 내부에서 사용하는 네트워크 망
  • 용도 : 회사 게시판, 공지사항, 기록/내역 등
  • 현재는 대부분 웹 서비스로 제공되기 때문에 일반 사용자들도 사용하기 손 쉬움
  • 참고 : 구글 검색을 이용한 인트라넷 접속 가능 사이트 검색 
    • intitle: "인트라넷" | "intranet" | "직원용" | "사내") intext:로그인 

데이터 전송 관계

  • 요청에 의한 응답 관계
  • 요청자 : 클라이언트
  • 응답자 : 서버

데이터 전송 방식

  • 유니케스트 : 1:1 데이터 전송, 인터넷
  • 브로드케스트 : 1: 전체 데이터 전송, ARP 요청, DHCP 요청
  • 멀티케스트 : 1:특정 그룹 데이터 전송, IPTV
  • 여러 사용자에게 실시간으로 영상 서비스를 하기 위한 효율적인 방식 - 멀티케스트, 브로드케스트
  • 과금을 

1. 유니캐스트 (Unicast)

  • 정의: 1:1 통신 방식으로, 송신자가 특정 수신자에게만 데이터를 전송합니다.
  • 특징: 각 수신자마다 별도의 데이터 전송이 이루어지므로, 다수의 수신자가 있을 경우 동일한 데이터를 여러 번 전송해야 합니다.
  • 대역폭 계산:
    • 수신자가 10명이라고 가정하면, 각 수신자에게 1Mbps씩 데이터를 전송해야 합니다.
    • 총 전송량 = 1 Mbps×10=10 Mbps
    • 링크 대역폭(10Mbps)을 모두 사용하므로, 대역폭 사용률은 **100%**입니다.
  • 효율성: 수신자가 많아질수록 네트워크 부담이 커지고 비효율적입니다.

2. 브로드캐스트 (Broadcast)

  • 정의: 1:다 통신 방식으로, 송신자가 네트워크 내 모든 장치에 데이터를 전송합니다.
  • 특징: 한 번의 데이터 전송으로 네트워크 내 모든 장치가 데이터를 수신합니다. 
             라우터는 데이터를 받으면 전송하지 않는다.
  • 대역폭 계산:
    • 송신자는 단일 데이터(1Mbps)를 전송하며, 모든 장치가 이를 수신합니다.
    • 총 전송량 = 1 Mbps
    • 대역폭 사용률은 1/10×100=10%
  • 효율성: 네트워크 내 모든 장치가 데이터를 받으므로 불필요한 트래픽이 발생할 수 있습니다

3. 멀티캐스트 (Multicast)

  • 정의: 특정 그룹(1:N)의 수신자에게 데이터를 전송하는 방식입니다.
  • 특징: 브로드캐스트와 달리, 데이터를 필요로 하는 그룹에만 전달되며 네트워크 자원을 효율적으로 사용합니다.
  • 대역폭 계산:
    • 송신자는 단일 데이터(1Mbps)를 전송하며, 그룹 내 모든 수신자가 이를 공유합니다.
    • 총 전송량 = 1 Mbps.
    • 대역폭 사용률은 1/10×100=10%
  • 효율성: 브로드캐스트보다 효율적이고, 유니캐스트보다 네트워크 부하가 적습니다. 그러나 멀티캐스트를 지원하려면 네트워크 장비가 추가적인 프로토콜을 지원해야 합니다

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