[자격증] 정보처리(기능사_실기)_네트워크
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[자격증] 정보처리(기능사_실기)_네트워크
네트워크
인터넷(Internet)
TCP/IP 프로토콜을 이용하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 네트워크
프로토콜(Protocol)
- 통신 시스템이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신 규칙
TCP/IP(Transmission Control Protocol + Internet Protocol)
- 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 인터넷 표준 트로토콜
인터넷 서비스
1) WWW(World Wide Web) = HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 서비스
- 하이퍼텍스트 기반으로 멀티미디어를 볼 수 있도록 하는 서비스
- 웹브라우저(Web Browser): WWW를 효과적으로 검색할 수 있도록 도와주는 프로그램 (E-Mail, FTP, HTTP)
2) E-Mail(전자우편)
- SMTP: 메일 전송에 사용되는 프로토콜
- POP3: 메일 수신에 사용되는 프로토콜
3) FTP(File Transfer Protocol)
- 인터넷에서 파일을 전송하는 서비스
IP주소(Internet Protocol Address), IPv4
인터넷에 연결된 모든 컴퓨터의 자원을 구분하기 위한 고유 주소
- IP 주소는 무한히 할당할 수 있는 자원이 아님. 전 세계적으로 관리되는 유한한 자원임
- 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성 → 약 43억(=2^32)개
- 각 부분을
.으로 구분해 표현, 각 부분은 10진수 표현
예)11010011.00110000.10110011.10110001 - A ~ E 클래스까지 총 5개로 나뉨
- A클래스: 국가나 대형 통신망에 사용
- B클래스: 중대형 통신망
- C클래스: 소규모 통신망
A클래스 (0▯▯▯▯▯▯▯)
- 시작주소:
0 ~ 127 - 연결가능 호스트 수:
2^24 = 16,777,216 - 서브넷 마스크:
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
B클래스 (10▯▯▯▯▯▯).(▯▯▯▯▯▯▯▯)
- 시작주소:
128 ~ 191 - 연결 가능 호스트 수:
256 × 256 = 65,536 - 서브넷 마스크:
255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000
C클래스 (110▯▯▯▯▯).(▯▯▯▯▯▯▯▯).(▯▯▯▯▯▯▯▯)
- 시작주소:
192 ~ 223 - 연결 가능 호스트 수:
256(사용 가능한 IP 개수:254) - 서브넷 마스크:
255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000
IPv6(Internet Protocol version 6)
IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 기존 32비트를 128비트 크기로 확장한 프로토콜 주소
- 16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성
- 각 부분을
:으로 구분하여 표현, 각 구분은 16진수로 표현
IPv6 주소체계
- 유니캐스트(Unicast): 특정 1인에게 송신 (1:1)
- 멀티캐스트(Multicast): 특정 다수인에게 송신 (1:다)
- IPv4의 Broadcast를 대체하여 사용
- 애니캐스트(Anycast): 수신자들을 묶어 하나의 그룹으로 나타낸 주소를 사용해 그룹 내에서 가장 가까운 호스트에게만 송신 (1:1)
- IPv4의 브로드캐스트가 없어지고 IPv6의 애니캐스트가 생성됨 * 브로드캐스트(Broadcast 방송) : 불특정 다수인에게 송신 (1:다)
* IPv4에서 네트워크 내의 모든 주소에 동일 메시지를 보내는 것 - 예: KBS (Korean Broadcasting System)
- IPv4의 브로드캐스트가 없어지고 IPv6의 애니캐스트가 생성됨 * 브로드캐스트(Broadcast 방송) : 불특정 다수인에게 송신 (1:다)
네트워크 장비
하나 이상의 네트워크를 상호 연결하는 장비
- 허브(Hub): 컴퓨터 연결 장치
- 리피터(Repeater): 신호 증폭
- 브리지(Bridge): 동종 LAN 연결
- 라우터(Router): 네트워크 연결 + 경로 설정
- 게이트웨이(Gateway): 프로토콜이 전혀 다른 네트워크 사이를 결합 (출입구)
- 랜카드(LAN card): 외부 네트워크와 가장 빠른 속도로 접속하고 데이터를 주고 받을 수 있게 컴퓨터 내에 설치되는 확장카드
- LAN (Local Area Network, 근거리 네트워크)
- 구내나 일 건물 내에서 프로그램, 파일 또는 주변장치 등 자원을 공유할 수 있는 컴퓨터 통신망
- LAN (Local Area Network, 근거리 네트워크)
OSI 7계층(Open System Interconnection 7 Layer)
다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 7단계 표준화 프로토콜
| 계층 | 설명 |
|---|---|
| 1. 물리 계층 (Physical Layer) | 물리적인 연결 방식(케이블) |
| 2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer) | 두 컴퓨터 간 데이터 통신 규정(오류제어, 흐름제어) |
| 3. 네트워크 계층 (Network Layer) | 여러 컴퓨터 간 데이터 통신 규정(경로 선택, 교환 기술) |
| 4. 전송 계층 (Transport Layer) | 실제 전송을 하기 위한 규정(주소 설정) |
| 5. 세션 계층 (Session Layer) | 데이터 교환을 관리하기 위한 규정(대화제어) |
| 6. 표현 계층 (Presentation Layer) | 데이터 표현 규정(암호화, 코드) |
| 7. 응용 계층 (Application Layer) | 사용자 프로그램 |
1. 물리(Physical) 계층
- 전송에 필요한 장치 간의 접속과 단절 등 기계적, 전기적 특성에 대한 규칙을 정의
- 1계층 장비: 리피터, 허브
- 1계층 프로토콜
- RS-232C : EIA(미국전자공업협회)에서 규정한 접속 규격(25핀)
- V.24 : ITU-T(국제전기통신연합 전기통신 표준화부문)에서 규정한 접속 규격
2. 데이터 링크(Data Link) 계층
- 두 개의 인접 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 제공
- 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 에러 검출 및 정정, 순서 제어
- 2계층 장비:
- 브리지(S/W, 저속), 스위치(H/W, 고속)
- 랜카드
- 2계층 프로토콜
- HDLC(High-level Link Control) : 비트 프레임 동기 방식
- LAPB(Link Access Protocol Balanced)
- LLC(Logical Link Control) : IEEE 802.2 표준
- MAC(Media Access Control) : LAN에서 통신 회선 공유 방식
- PPP(Point-To-Point Protocol) : 두 통신 노드 간의 직접적인 연결
3. 네트워크(Network) 계층
- 개방 시스템 간의 네트워크 연결을 관리하고 데이터 교환 및 중계
- 패킷 교환, 경로 설정, 패킷 정보 전송
- 3계층 장비: 라우터
- 3계층 프로토콜
- IP(Internet Protocol) : 패킷 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 (비연결형 서비스)
- ICMP(Internet Control Message Protocol) : 네트워크 오류 메시지 전달
- IPv4, IPv6
- IPX(Internetwork Packet Exchange) : 미국 노벨 사의 프로토콜
- X.25 : 패킷 교환망 프로토콜
- ARP(Address Resolution Protocol) : IP 주소 → MAC 주소 변환
- RARP(Reverse ARP) : MAC 주소 → IP 주소 변환
- 라우팅 프로토콜
- IGP(Interior Gateway Protocol)
- RIP, IGRP, OSPF
- EGP(Exterior Gateway Protocol)
- BGP
- 각 프로토콜 설명
- RIP(Routing Information Protocol) : 거리 벡터 기반, 홉 수 제한(16 미만)
- IGRP(Interior Gateway Routing Protocol) : RIP 개선, 중규모 네트워크
- OSPF(Open Shortest Path First) : 최단 경로 우선, 링크 상태 알고리즘
- BGP(Border Gateway Protocol) : 여러 자율 시스템 간 라우팅
- IGP(Interior Gateway Protocol)
4. 전송(Transport) 계층
- 종단 시스템(End-to-End) 간 신뢰성 있는 데이터 전송 보장
- 주소 설정, 다중화
- 4계층 장비: 게이트웨이
- 4계층 프로토콜
- TCP(Transmission Control Protocol) : 가상 회선 연결 형태 (신뢰성 높음)
- UDP(User Datagram Protocol) : 비연결형 (신뢰성 낮음, 속도 높음)
5. 세션(Session) 계층
- 대화 제어, 동기화
- 5계층 장비: PC
- 동기(Synchronization): 데이터 전송 측과 수신 측 타이밍 조절
6. 표현(Presentation) 계층
- 서로 다른 데이터 표현 방식 간 변환 (코드 변환, 암호화, 압축)
- 6계층 장비: PC
- 6계층 프로토콜: JPG, MPEG-4 (압축 프로토콜)
7. 응용(Application) 계층
- 사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스 제공
- 7계층 장비: PC
- 7계층 프로토콜
- HTTP : 멀티미디어 전송
- TELNET : 원격 접속 (가상 터미널)
- FTP(File Transfer Protocol) : 파일 전송
- DNS(Domain Name System) : IP 주소 ↔ 호스트 이름 변환
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) : IP 주소 자동 할당
- SNMP(Simple Network Management Protocol) : 네트워크 장비 관리
- SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 이메일 송신
- POP3 : 이메일 수신
- SSH(Secure Shell) : 보안 원격 접속 (포트 22)
📌 주요 포트 번호
| 포트 번호 | 프로토콜 |
|---|---|
| 21 | FTP |
| 22 | SSH |
| 23 | TELNET |
| 25 | SMTP |
| 53 | DNS |
| 80 | HTTP |
| 110 | POP3 |
| 143 | IMAP |
| 194 | IRC |
| 443 | HTTPS |
프로토콜 데이터 단위 (PDU; Protocol Data Unit)
동일 계층 간에 전달되는 정보의 단위
OSI 7 Layer별 데이터 단위
| OSI 7 Layer | 전달되는 정보 및 형태 | 프로토콜 데이터 단위 |
|---|---|---|
| 응용 계층 | - | 메시지(Message, Data) |
| 표현 계층 | - | 메시지(Message, Data) |
| 세션 계층 | Data | 메시지(Message, Data) |
| 전송 계층 | Data + TCP 헤더 | 세그먼트(Segment) |
| 네트워크 계층 | Data + TCP 헤더 + IP 헤더 | 패킷(Packet) |
| 데이터 링크 계층 | Data + TCP 헤더 + IP 헤더 + MAC 주소 | 프레임(Frame) |
| 물리 계층 | 0101010000101101 (비트) | 비트(Bit) |
주요 용어 정리
- TCP 헤더
- 송수신자의 포트번호, 순서 번호, 응답 번호 등 포함
- IP 헤더
- IP 버전과 전송지 IP, 목적지 IP, 프로토콜의 종류, 서비스 타입 포함
- IP 체계(IPv4와 IPv6)에 따라 다른 표준 적용
- MAC 주소 (Media Access Control Address)
- 통신을 위해 랜카드 등에 부여된 주소(물리적 주소)
- Frame (프레임, 틀)
- 블록 단위로 묶여서 전송되는 정보의 패킷 단위
- 세그먼트 (Segment)
- 메시지를 작은 조각으로 분할
후…길구만..
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