[TCP/IP] - 1. 네트워크 구성 요소

1. Network

정보 공유를 목적으로 시스템과 시스템들을 연결하여 구성한 망

• 목적: 정보 공유
• 구성: 시스템과 시스템들을 연결
• 장점: 시간 단축, 비용 절감, 통합 운영 관리
• 단점: 보안성 취약(개인/기업 정보 유출 및 탈취, 시스템/서버 공격, 악성코드 유포)

 

2. Protocol

네트워크 환경에서 데이터를 전송할 때 전송 방법을 정의한 규약 및 도구

• ex) TCP, UDP, IP, Ethernet

 

3. Encapsulation

데이터를 전송하기 위해서 프로토콜(헤) 정보를 추가하는 패키지 과정

• 반대 과정: Decapsulation

 

실습

▶ Wireshark - 1

• 2081번 telnet의 헤더 구조와 헤더 크기 확인
  • Ethernet | IP | TCP | telnet 
  •      14       20    20   

 

▶ Wireshark - 2

• 55번 dns의 헤더 구조와 크기 확인
  • Ethernet | IP | UDP | dns 
  •      14       20      8       31 (14 + 20 + 8 + 31 = 73)

 

▶ Wireshark - 3

• 9번 arp의 헤더 구조와 헤더 크기 확인
  • Ethernet | arp
  •      32 (14 + Padding 18)

 

위 경우에서 Padding을 추가한 이유는 전송하려는 데이터의 크기가 규격보다 작기 때문이다. 즉, 부족한 부분을 Padding(쓰레기값)으로 채워 사이즈 규격을 맞춘 것이다.

 

4. 네트워크 유형

1) LAN(Local Area Network)

내부 네트워크

• 장비: 스위치, PC 랜-카드(NIC = Network Interface Card), UTP 케이블(랜선), 무선 AP(Access Point)
• 프로토콜: Ethernet
• 구축 방식: 버스 토폴로지, 스타 토폴로지
• 권장 연결: 스타 토폴로지 + 이중화 구성 (대부분의 내부 네트워크 구조)
• 설계 핵심: 확장성, 이중성, 가용성(서비스 중단되면 안 됨)
• 관리: 사내 관리자 및 업체 관리자

 

PC 랜-카드는 PC 본체에 랜선 꽂는 부분을 의미하며, 일반적으로 PC 하나 당 랜-카드가 하나이다.

때문에 PC 여러대를 연결할 때, 즉 내부 네트워크를 구축하기 위해선 스위치가 필요하다.

 

▶ 대부분의 내부 네트워크 구조 (Cisco Packet Tracer Student)

• 스위치: 내부에서 데이터 전송
• 라우터: 내부에서 인터넷으로 나갈 때 데이터 전송 (인터넷: 전 세계 네트워크들이  연결된 거대한 네트워)

 

※ '이중화 -> 가용성 보장'이라고 보면 된다.

 

 

 

네트워크 관련 회사 용어

 

1. ISP(Internet Service Provider): 기업 및 일반 사용자에게 인터넷과 같은 네트워크 망 서비스를 임대해주는 통신 사업자 업체

• ex) SKT, KT, LG U+

2. SI/NI(System/Network Intergration, 통합): 기업 고객 환경에 시스템 환경과 네트워크 환경을 구축, 운영, 관리, 유지보수를 제공하는 업체 (사업 영역 확장하여 보안, 영상 서비스, 인터넷 전화, 가상화, 클라우드, 데이터센터 유지보수 등도 제공)

 

즉, SI/NI 업체 입장에서 가장 큰 고객은 ISP 업체이다.

 

3. 벤더: 자사 기술력으로 제품을 연구, 개발, 생산, 판매, 기술 지원을 제공하는 브랜드 기업 (제조사)

• ex) Cisco, 주니퍼

 

SI/NI 업체는 벤더와 파트너 관계 맺으며 장비를 사 온다.

 

2) WAN(Wide Area Network)

LAN과 LAN을 연결하는 외부 네트워크

• 장비: 라우터
• 프로토콜: HDLC, PPP, Frame-Relay, Ethernet (현재는 거의 Ethernet만 사용 중)
• 연결 방법: 기업 입장에서는 ISP 업체로부터 회선(네트워크망/인터넷망)을 임대
• 관리: ISP 업체 관리자 및 SI/NI 업체 관리자
• WAN 구간에서도 Ethernet 프로토콜을 주로 사용하고 있으며 이유는 다음과 같이 Ethernet 프로토콜을 지원하는 장치들의 대역폭이 크기 때문

 

장치명	대역폭
Ethernet 인터페이스	10M (메가)
FastEthernet 인터페이스	100M
GigabitEthernet 인터페이스	1000M
10GigabitEthernet 인터페이스	10000M

 

대역폭은 네트워크가 한 번에 보낼 수 있는 데이터의 최대 양, 즉 통로의 크기로, 차선 수에 빗대어 설명할 수 있다.

 

※ 방화벽: 내부 네트워크와 외부 네트워크 사이에서 트래픽을 통제하는 보안 장비

 

3) Internet

전세계적으로 연결된 네트워크 망

• 프로토콜: TCP/IP

※ 전 세계 인터넷 해외 연결망 트래픽의 90% 이상은 해저 광케이블을 통해 전달된다.

 

4) Intranet

기업 내부에서 사용하는 네트워크 

• 용도: 회사 게시판, 공지사항, 기록 열람 기타 등등
• 현재는 대부분 웹 서비스로 제공하고 있기 때문에 일반 사용자들도 사용하기 간편함
• 인트라넷은 보안상의 이유 때문에 외부에서 접속되는 것을 권장하지 않음

 

5. 데이터 전송 관계

요청에 의한 응답 관계

• 요청자: 클라이언트(Client)
• 응답자: 서버(Server)

 

6. 데이터 전송 방식

※ 네트워크는 사용자와의 거리와 비례하게 속도가 느려진다.

 

1) 유니케스트(Unicast)

1:1 데이터 전송

• ex) 인터넷

 

2) 브로드케스트(Broadcast)

1:전체 데이터 전송 (내부 네트워크 간에만 가능)

• ex) ARP 요청, DHCP 요청 

 

ARP 요청은 같은 네트워크 안에서 상대방의 MAC 주소를 알아내기 위해 (IP 주소 -> MAC 주소 변환) 사용되고, DHCP 요청은 IP 주소를 자동으로 할당받기 위해 DHCP 서버(IP 주소를 자동으로 배정해 주는 장비)를 찾고 네트워크 설정을 요청하는 데 사용된다.

 

※ 라우터 장치는 브로드케스트를 받아도 절대 내보내지는 않는다. -> 브로드케스트는 내부 네트워크 간 전송만 가능하다.

 

3) 멀티케스트(Multicast)

1:특정 그룹 데이터 전송

• ex) IPTV (e.g.,KT 올레TV, SK Btv)

예제

• Ex1) 여러 사용자에게 실시간으로 영상 서비스를 하기 위한 효율적인 방식은?
  • Answer) 브로드케스트 (or 멀티케스트)
• Ex2) 과금을 실시한 다수의 사용자에게만 실시간으로 영상 서비스를 하기 위한 효율적인 방식은?
  • Answer) 멀티케스트
• Ex3) VOD(e.g., 넷플릭스)와 같은 과금을 실시하여 특정 사용자에게만 영상 서비스를 하기 위한 효율적인 방식은?
  • Answer) 유니케스트 (사용자마다 다른 시간, 다른 콘텐츠를 요청하기 때문에 멀티케스트가 아닌 유니케스트임)