정보처리기사(7)

정보처리기사

응용 S/W 기초 기술 활용

TCP/IP 계층과 OSI 7계층

1. 네트워크 엑세스 계층 
: 데이터를 전송하는 전송매체를 결정하고 신호레벨,전기 신호의 제어기능을 담당, 실제 데이터(프레임)를 송수신하는 역할
2. 인터넷계층 
: 네트웍 상의 경로 설정과 주소를 지정하는 계층
	* IP프로토콜 – 상위 계층으로부터 받은 데이터를 패킷 단위로 목적지에 정확히 전송하는 역할을 담당
	* ARP, IGMP 프로토콜 – 올바른 데이터 전송을 유도하는 역할 담당
	* RARP 프로토콜 – 초기 IP설정을 수행
3. 전송계층
:상위계층 데이터의 신뢰성 있는 전송을 수행하는 계층
4. 응용계층
: TCP/IP 프로토콜을 사용하여 서비스할 수 있는 응용프로그램들을 제공

프로토콜 종류

TCP /IP
: UNIX의 기본 프로토콜로 사용되었고, 인터넷에서 가장 많이 사용되는 표준 프로토콜
ARP 
: IP주소로부터 물리적 주소를 구할 수 있도록 하는 프로토콜
RARP 
: 물리적 주소로부터 IP주소를 구할 수 있도록 하는 프로토콜
SNMP 
: TCP/IP 기반의 네트워크에서 네트워크 상의 각 호스트에서 
  정기적으로 여러 가지 정보를 자동적으로 수집하여 네트워크 관리를 하기위한 프로토콜
DHCP 
: LAN에 접속하는 컴퓨터에 IP를 할당, 
  컴퓨터가 네트워크에 접속하면 DHCP서버가 자신의 목록에서 IP주소를 선택하여 할당해줌
HTTP 
: WWW 상에서 정보를 주고받을 수 있는 프로토콜로써 . 주로 HTML 문서를 주고받는 데에 사용됨.

네트워킹 장비

라우터 
: 분리된 네트워크를 연결하는 장치로 네트워크 계층 간의 최적의 경로를 설정하도록 함
  네트워크 주소를 사용, 외부 네트워크와 접속하기 위한 목적으로 사용
브리지 
: 같은 LAN 프로토콜을 지닌 두 LAN을 연결하는 것으로 물리계층과 데이터링크 계층 연결
허브 
: 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장비
리피터 
: 감쇠된 신호를 증폭하여 네트워크 길이를 확장하여 깨끗한 신호를 수신할 수 있도록 함(물리계층)
게이트웨이 
: 완전히 다른 프로토콜 구조를 갖는 네트워크를 연결하여 데이터 전송하도록 함

스위치

개념 및 특징
- 허브의 확장된 개념으로 기본 기능은 허브와 동일하지만 전송 중 패킷 충돌이 발생하지 않도록 목적지로 포트를 직접 전송
- 스위치는 각 포트에 연결된 노드들의 MAC주소를 자신의 메모리에 기억하므로, 
  송신지와 수신지의 주소를 구분하여 해당 목적지로만 신호 전달
- 여러 노드에서 통신을 하거나 노드 수가 증가하더라도 속도 저하는 발생하지 않음


스위칭 기술에 의한 분류
1. Store and forward 방식
: 전체 프레임을 모든 메모리에 수신한 후 포워딩 하는 것으로,  패킷내용이 손상되어도 정확한 포워딩이 가능
2. Cut through 방식 
: 프레임을 수신하는 즉시 곧바로 포워딩하는 것으로, 목적지 주소가 손상되면 패킷을 잘못 포워딩할 수 있음
3. Fragment free 방식 
: store and forward방식과 cut through 방식을 혼합한 개념으로 가장 많이 사용됨

스위치 분류

Layer(L2) 스위치 특징
- OSI 2계층에 속하는 장비
- Ethernet 프로토콜 이용하여 데이터 전달하며, 프레임 단위로 전송하며, 
  헤더에는  출발지 MAC주소와 목적지 MAC주소가 포함
- 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송하며, 네트워크의 모든 호스트에게 전달
- 자신의 MAC주소인 경우에만 데이터를 수신
- 특정 포트에서 받은 데이터를 여러 개 포트 중 특정 포트에만 전송
- 브로드캐스트 패킷에 의해 성능 저하가 발생하며, 상위 레이어 프로토콜을 이용한 스위칭이 불가능

Layer(L3) 스위치 특징
- OSI 3계층에 속하는 장비
- IP 프로토콜을 이용하여 데이터 전달 경로를 제어
- 패킷 단위로 전송하며, 헤더에는 출발지 IP주소와 목적지 IP주소가 포함
- IP는 네트워크를 구분하는데 사용되며, 라우팅 기능을 제공하여 하나 이상의 복수 통신망에 대한 중계를 수행
- 라우팅 테이블에 IP/경로 정보를 저장하여 패킷을 목적지로 전송하기위한 최적을 경로를 탐색

Layer(L4) 스위치 특징
- OSI 4계층에 속하는 장비
- 트래픽을 분산시켜주는 로드밸런서가 부착된 L3스위치
- IP주소 및 TCP/UDP를 기반으로 사용자들의 요구를 
  서버의 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능 제공
  
Layer(L7) 스위치 특징
- OSI 7계층에 속하는 장비
- IP주소 및 TCP/UDP포트에 패킷 내용까지 참조하여 
  보다 세밀하게 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능 제공

라우팅(ROUTING, 경로제어)

- 데이터 패킷을 목적지까지 전송하기 위해 경로를 설정해주는 방법
- IP주소의 목적지 주소를 확인하여 해당 목적지까지의 최적의 경로를 지정
- 라우팅 정보를 가진 라우터는 다른 라우터들과 주기적으로 교환함으로써
  목적지까지 데이터패킷을 전송
- 라우터는 모든 경로에 대한 정보를 ‘라우팅 테이블(ROUTING TABLE,경로 제어표)’에 저장,관리

경로 제어 요소 
: 성능 기준, 경로의 결정 시간과 장소, 정보 발생지, 경로 정보의 갱신시간

라우팅 테이블

- 라우터가 목적지 네트워크에 도달하기 위한 경로를 저장해 놓은 공간
- 데이터 전송 위한 게이트웨이에 대한 정보 보관
- 운영체제나 장비에 관계없이 테이블 형식은 같고, 표현방법에 차이는 존재

라우팅 프로토콜

- 패킷을 목적지까지 전송하기위해 라우터 경로 설정하고 제어

내부 게이트웨이 프로토콜(IGP)
: 하나의 자율 시스템(AS)에서 라우팅 프로토콜이 이뤄짐
  종류) RIP, OSPF

외부 게이트웨이 프로토콜(EGP) 
: 자율 시스템간의 라우팅

RIP(Round information Protocol)
- 라우터 홉 수에 따라 최단거리를 결정하는 프로토콜
- 구조가 간단하여 라우터 프로세서에 부담없음
- 홉 수가 최대 15이므로 대규모 네트워크에는 부적합

OSPF(Open Shortest Path Frist Protocol)
- 네트워크에 변화가 있을 때만 정보교환이 일어나며, 
  멀티캐스트 기법으로 작동
- 라우터 사이의 연결속도를 중심으로 라우팅하며, 
  사용자에 의한 경로 지정과 복수 경로 지정이 가능
- 자율시스템(as)에서 사용하기 위해 설계되어, 
  라우터 끼리 그룹을 가져 그 그룹끼리만 라우팅 가능
- 라우팅 알고리즘이 복잡하여 라우터에 부담

BGP(Border Gateway Protocol)
- TCP 포트를 이용하므로 신뢰할 수 있는 연결 지향적인 특징 가짐
- 거리 벡터 라우팅(Path Vector)을 수행하며, 루프가 발생하지 않음
- AS가 다른 여러 AS와 연결이 되어 있는 경우에 사용

참고) 자율 시스템(AS : Autonomous System)
- 동일한 내부 라우팅과 보안 정책을 사용하고 있는 망들의 집합을 의미
- AS의 관리자는 자신의 AS에 대해 독자적으로 필요한 변경 및 유지보수 작업을 수행

체크포인트

문제 1

정답 : HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)

문제 2

정답 : 전송

문제 3

정답 : RIP(Round Information Protocol)