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전송 계층(4): Gateway

 -네트워크상의 서로 다른 프로토콜이나 서로 다른 운영체제를 사용하는 노드를 상호 연결하는 장비

 -패킷 헤더의 주소 및 포트 외의 거의 모든 정보를 참조함

 

네트워크 계층(3): Router

 -모든 경로에 대한 정보를 라우팅 테이블에 저장함

 -서로 다른 네트워크와 연결함

 -패킷을 받아 경로를 설정하고 패킷을 전달함 (라우팅 테이블에 정보 저장)

 -네트워크 주소까지 참조하여 경로를 설정함

 

데이터 계층(2)

 1) Swich: 수신된 프레임의 목적지 주소(MAC) 를 확인해 해당 포트로만 전송해 줌으로써 네트워크의 트래픽을

                 줄일 수 있음

                리피터와 브릿지 기능을 결합해 놓음

*스위치와 허브의 다른 점 체크하기!

 2) Bridge: 네트워크에 연결할 수 있는 포트를 2개 가지고 있어 LAN과 LAN의 연결 및 확장하는 기능 (다리역할)

                 리피터와 같이 데이터 신호를 증폭하지만 MAC 기반에서 동작함

 

물리 계층(1)

 1) 리피터: 장비간 거리가 증가하거나 케이블 손실로 인해 감쇠된 신로를 정형화, 재생(증폭) 시키기 위한 목적

 2) 허브: 분배의 기능을 담당하고 여러 대의 PC를 서로 연결, 연결된 모든 PC에 정보 전송

 

PDU: 각 계층별 데이터 분할 명칭

-Bit (1계층)

-Frame (2계층)

-Packet (3계층)

-Segmant (4계층)

 

계층별 프로토콜

OSI 7 계층 Protocol (프로토콜)
Application FTP

21
(포트번호)
TELNET

23
SMTP

25
HTTP

80
DNS

53
TFTP

69
SNMP

161
DHCP

67
Presentation
Session
Transport TCP (상대방이 받는지 확인) UDP (보내면 끝)
Network ICMP, IGMP, IP, ARP, RARP, IPX
Data Link Ethernet, MAC, PPP, 무선랜
RS-232C, Modem
Physical

*DNS는 상황에 따라 TCP 전송 및 UDP 전송 모두 가능함

* Ethernet은 유선 네트워크

 

*tip. 요약

-OSI 7 계층 순서: 물리→데이터 →네트워크 →전송 →세션 →표현 →응용

-TCP/IP 4 계층 순서: 네트워크 →인터넷 →전송 →응용

-각 계층별 PDU: 알파벳순서 B →F →P →S

-각 계층별 프로토콜: TCP/UDP는 3계층 (전송), i 또는 a로 시작하면 2계층 (데이터), 나머지는 7계층 (응용)

-계층별 장비: 허브/리피터 (1), 브릿지/스위치 (2), 라우터 (3), 게이트웨이 (4)

-스위치와 허브 차이점 파악하기

  스위치 허브
공통점 여러대의 PC에 연결이 가능함
차이점 주소(MAC) 확인 후 해당 포트에만 정보를 전송함 연결 된 모든 PC에 
정보를 전송함

 

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OSI 7 Layer

-ISO(국제 표준화 기구)에서 만든 OSI

-TCP/IP보다 나중에 나옴

단계 OSI 7 PDU
(각 계층에서
부르는
데이터 크기의
명칭)
장비 TCP/IP 4
7 Application (응용) Message
(Data)
게이트
웨이
Application (응용)
6 Presentation (표현)
5 Session (세션, 연결)
4 Transport (데이터 전송) Segment Transport (데이터 전송)
3 Network (네트워크) Packet 라우터 Internet
2 Data Link (데이터) Frame 브리지
스위치
Network (네트워크)
1 Physical (회선으로 전송) Bit 리피터(증폭기)
허브

*허브- 여러대 PC에 연결 가능, 모든 PC에 정보 전송

 스위치- 여러대 PC에 연결 가능, 지정된 PC에 정보 전송

 

순서 Tip.

APSTNDP (에프스트엔돌핀) 

B-F-P-S 는 알파벳순서대로 1, 2, 3, 4 계층

 

-7계층 (응용 계층): 직접 데이터에 액세스 하고 정보생산 및 처리함

-6계층 (표현 계층): 정보를 어떤 형식으로 표현할 것인지 결정하는 것

                              응용계층에서 생산한 데이터의 표현, 압축, 보안 기능을 제공함

-5계층 (세션 계층): 응용 프로그램 간에 연결을 성립하고, 연결이 안정되게 유지해 줌

                              작업완료 후 연결을 끊는 역할을 함

                              자원접근에 대한 인증역할도 담당함 ex) 아이디, 패드워드 같은 인증 역할

-4계층 (전송 계층): 송신 측 에서 전송할 데이터를 안전하고 정확하게 전송하는 기능

                              송신 측 에서 데이터를 전송가능 한 크기로 세분화하고 순서번호를 삽입함

                              전송한 데이터가 수신 측에 정확하게 전송되었는지 오류제어를 하고 오류 검출 시

                              재전송을 통해 오류를 정정함

-3계층 (네트워크 계층): 네트워크상에서 장비가 구별될 수 있도록 함

                                     주소 정보를 가지고 목적지까지의 경로를 설정함

                                     네트워크계층의 대표적인 프로토콜은 IP 

-2계층 (데이터링크 계층): 물리적 회선에 흘러 다니는 비트들의 흐름을 제어함

                                         비트 단위의 전송 오류를 검출하여 정정하는 기능을 수행함

-1계층 (물리 계층): 전기적인 신호를 전송해 주는 전송매체에 관한 표준을 결정함

                               물리적인 인터페이스나 전압의 레벨 등을 결정함

 

TCP/IP 4 Layer

-인터넷 환경 대부분은 IP를 기반으로 한 TCP통신으로 이루어짐

-TCP와 IP통신을 기준으로 간소화하여 4단계로 정리한 것

 

요약정리(계층별 중요 단어 정리)

 1. 물리: 신호변환, 증폭과 재생

 2. 데이터링크: 신뢰성 있는 전송을 제공, 동기화, 에러제어 (오류 검출 및 정정), 흐름제어

 3. 네트워크: 호스트들의 주소체계 설정, 라우팅, 경로선택

 4. 전송: 데이터 전송

 5. 세션: 대화제어, 연결 설정 종료, 동기화, 로그인, 로그아웃

 6. 표현: 데이터 전환, 암호화, 압축, 그래픽 정보를 데이터로 변환

 7. 응용: 응용프로그램을 이용한 접속

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네트워크 형태

-토폴로지(Topology): 노트와 디바이스와 장치와 링크가 연결된 구조
-네트워크의 구조는 네트워크의 구성요소인 장치와 링크가 어떻게 배치되어 있는지를 의미하는 토폴로지로 나타냄

 1)성형: 중앙의 제어점으로부터 모든 기기가 점 대 점(point to point) 방식으로 연결됨
   -장점 1.새로운 통신장치의 추가나 변경이 쉬움
             2.네트워크 오류 발견과 수리가 용이함
             3.한 통신장치의 오류가 전체 네트워크에 영향을 주지 않음
   -단점 1.중앙제어장치가 고장이 나면 네트워크 전체가 통신 불능 상태가 됨
             2.많은 양의 케이블을 사용하므로 설치비용이 많이 듬

 2)메쉬형(그물형): 중앙에 통신장치 없이 각 노드를 점 대 점(point to point) 방식으로 직접 연결
  -장점 1.특정 회선에 문제가 생겨도 다른 경로로 데이터 전송이 가능
           2. 가용성이 높고 효율성이 좋음
  -단점 1.네트워크 관리, 설치, 재구성이 어려움→why? 모든 노드를 하나하나 다 연결해 주어야 하기 때문에 어려움
           2. 많은 링크를 사용하기 때문에 설치비용이 많이 듬

3)버스형: 버스의 끝은 터미네이터를 달아 신호(시그널)의 반사를 방지함 / 한 번에 한 대의 컴퓨터에만 데이터 전송
  -장점 1.구축이 쉽고 비용이 저렴함
           2.확장이 쉬움
           3.하나의 컴퓨터에 문제가 발생하여도 다른 컴퓨터에 영향을 미치지 않음
  -단점 1.노드 수가 증가하면 충돌 증가로 인하여 통신 효율이 떨어짐 (*노드 수: PC의 수)
           2.문제가 발생한 곳을 찾기가 힘듦

4)링형: 모든 통신장치들이 원형(링 형태)으로 되어 있음
  -장점 1.한 통신장치가 네트워크를 독점하여 사용할 수 없음→토큰을 이용한 순차적인 데이터 전송 방법
           2.설치와 재구성이 쉬움(결합, 분리가 간단함)→중간에 pc 빼고 나머지를 연결해 주면 끝임
  -단점 1.링 내의 한 노드가 손상되면 네트워크가 손상됨
           2.한 방향으로 통신하기 때문에 문제발견 및 해결이 어려움(어느 쪽에서 데이터전송이 되지 않는지 찾기 힘듦)

 5)계층형(트리형): 트리구조 형태로 정보 통신망을 구성함
   -장점 1.네트워크 관리가 쉽고 확장이 편리함
            2. 네트워크의 신뢰도가 높음
   -단점 1.특정 노드에 트래픽(충돌)이 집중화되면 네트워크 속도가 떨어짐
            2.병목 현상이 발생할 수 있음

 

tip. 요약 및 주요 단어

1. 버스형(시험 문제에 자주 출제됨)
- 근거리 통신망(LAN)에서 사용하는 통신망 구성 방식, 터미네이터
2. 성형
- 중앙 노드(제어점), 중앙제어 장치가 고장이 나면 네트워크 전체 사용 불가
3. 링형
- 토큰링, 한 방향 통신, 회선 장애 발생 시 네트워크 전체 사용 불가
4. 망형
- 하나의 네트워크에 장애가 발생해도 다른 네트워크에 영향을 미치지 않음 (안전한 네트워크)
  구축 비용이 고가임

  운영 비용이 고가임

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1. 네트워크는 무엇일까?
- 상호 간에 정보를 교환할 수 있도록 유선, 무선을 통하여 연결된다
- 노드라고 불리는 장치들이 통신 링크로 연결된 집합체다
(노드란? 휴대전화, 노트북, 데스크톱, 태블릿 등이 될 수 있음)
- 통신할 때 상호 간에 정해진 약속의 집합 통신 절차, 통신규약에 따라 서로 주고받는 것
(서로 정보를 교환할 수 있어야 함)

2. 네트워크 기본 용어
-호스트: 기본적으로 컴퓨터 1대 또는 사람 (일반적으로 컴퓨팅 기능이 있는 시스템을 뜻함)
-인터페이스: 장치에 연결되는 부분 (시스템과 시스템을 연결하는 표준화된 접근방법)
-전송매체: 전송할 때 어떤 방식으로 전송할 것인지? (시스템끼리 데이터를 전달 하기 위한 물리적인 전송)
-프로토콜: 미리 정해진 규약, 규칙 (데이터 교환을 할 때 표준화된 특정 규칙)
-클라이언트/서버: 요청하는 쪽 / 제공하는 쪽 (서비스를 이용 / 서비스를 제공)
-패킷: 데이터를 작게 잘라놓은 것 

3. 크기에 따른 분류

-PAN(Personal): 초 인접지역간의 통신방법, 주로 무선 WPAN이 많이 활용됨
-LAN(Local): 로컬, 일반적으로 300m 이하의 통신 회선으로 연결 (가정, 회사, 학원 등)
-MAN(Metropolitan): 도시, LAN보다는 크고 WAN보다는 작음, 도시를 하나로 연결
-WAN(wide): 와이드, 지방과 지방, 국가와 국가, 대륙과 대륙을 연결

4. 전송방식에 따른 분류 및 특징
-회선 교환망 (대표적인 회선 교환망: 전화망) : 직접 물리적으로 연결하는 것
 1) 통신이 끝날 때까지 연결을 독점적으로 사용함
 2) 다른 사람과 공유할 수 없으며 전송 중에 경로가 바뀌지 않음
 3) 접속에 상대적으로 긴 시간이 필요하고 다른 통신 시도를 고려할 필요가 없어 전송지연이 거의 없음

-패킷 교환망: 정보를 패킷이라는 작은 단위로 나누어서 패킷 교환기를 통해 전송하는 것
 1) 가변길이를 갖는다 (패킷마다 길이가 조금씩 다를 수 있음)
 2) 손실될 수 있다.
 3) 단편화될 수 있다.
 4) 중복될 수 있다.
 5) 고품질/고신뢰성 통신이 가능함
 6) 복수의 상대방들과 통신이 가능함
 7) 연결형 가상회선 방식과 비 연결형 데이터 그램 방식이 있음

-패킷 교환기의 기본 기능
 1) 가상회선을 설정하고 해제하는 기능이 있음
 2) 최적의 경로 선택
 3) 버퍼의 범람 방지 기능 (데이터를 안전하고 빠르게 보냄)
-메시지 교환망: 안 중요함

 

tip.

블루투스: 스마트폰에 장착되어있는 블루투스는 최대 10m정도까지 신호 전송이 가능하기때문에 PAN네트워크 중 

                무선을 사용하는 WPAN 을 사용함

QoS: 네트워크 품질을 평가하는 지표! Qos가 가장 우수한 네트워크는 회선교환인데 회선교환은 한번 연결이 이루어지면

         안정적으로 통신할 수가 있는 반면 자원을 많이 사용하고 다중 통신이 어렵다는 문제점이 있음

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