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네트워크/01 네트워크 기초

1) [패킷트레이서] 네트워크 개념, 프로토콜 / 랜 토폴로지

by kimboan 2024. 6. 10.

 

네트워크 비유

컴퓨터 : 한 가족

로컬 네트워크(LAN) : 여러 가구가 모인 한 마을

케이블 : 도로

리피터, 브리지 : 다리

허브, 스위치 : 갈림길

프로토콜 : 길에서 충돌 없이 통행할 수 있게하는 서로 간 규칙

라우터 : 마을과 마을을 서로 연결해주는 장비

TCP/IP : 서로 다른 방식으로 통신하던 마을 간의 통신을 위한 공통의 규칙

인터넷 : 마을과 마을 간 교류하는 경우

 

MAC 주소

- OSI 2계층 주소

- 기기 별 고유 물리 주소

- 6바이트(48비트) [ex) FF:FF:FF:FF:FF:FF]

- 제조사 고유번호 3바이트 / 제조사가 할당한 식별번호 3바이트

- 윈도우 cmd창에서 명령어 ipconfig /all 로 확인 가능

 

IP 주소

- OSI 3계층 주소

- 인터넷 안에서 각 컴퓨터를 식별할 수 있는 논리 주소

- IPv4 - 32비트 / IPv6 - 128비트

- 네트워크 주소 / 호스트 주소

- 윈도우 cmd창에서 명령어 ipconfig 로 확인 가능

 

포트 주소

- OSI 4계층 주소

- 응용 프로그램이 사용하는 네트워크 전송 프로토콜마다 가지는 고유 주소(포트 번호)

 

 

* 대표적인 프로토콜 포트 번호 쉽게 외우는 방법

FTP (TCP/20[데이터],21[제어])

파일 보낼 때 제어보다는 데이터 전송이 더 중요하니깐 빠른 순서로 20번, 21번

 

SSH(TCP/22)

SS 거꾸로 뒤집으면 22

 

TELNET(TCP/23)

텔넷은 ㅈㄴ 취약한 프로토콜이라 맨날 보안상 문제 발생해서 텔넷 보고 하는 말

텔넷님;; 또 뭔일이삼(23)?

 

SMTP(TCP/25)

S:스물, M:미디엄-중간 => 25

 

DNS(TCP.UDP/53)

DNS는 도메인을 IP로 바꿔주는 프로토콜

DNS야 도메인 줄테니깐 IP로 바꿔오삼(53)

 

TFTP (UDP/69)

Trivial : 사소한 => 사소한 욕구(69)로 외우셈. 이유는 없음 반박시 김유성이랑 맞짱

 

HTTP (TCP.UDP/80)

따로 설명 안하겠음

 

HTTPS (TCP/443)

보안(S)이 중요한건데 포트번호가 444다? 4가 세 개? ㅈㄴ 부정탐 그래서 -1해서 => 443

 

POP3 (TCP/110)

팝콘삼(POP3) 가격은 11000원

 

NTP (UDP/123)

Network Time Protocol : 네트워크에서 시간 동기화해주는 프로토콜

3초 뒤에 시간 맞추겠습니다. 1..2..3.. => 123

 

IMAP (TCP/143)

너 어디살아?(MAP)

나(I)? 일산삼ㅋㅋ(143)

 

SNMP (UDP/161,162)

SNMP : 네트워크 상의 각 호스트에서 정기적으로 여러가지 정보를 자동적으로 수집하여 네트워크를 관리하기 위한 프로토콜

Agent : 관리 대상에 해당하는 네트워크 장비

Manager : 관리자가 Agent에 필요한 정보를 요청하는 역할을 하는 애플리케이션이나 장비

161 - Agent가 사용 (Polling 방식)

162 - Manager가 사용 (Event Reporting 방식)

 

 

네트워크 구성 요소

단말 노드 : 사용자가 사용하는 노드 - 컴퓨터, 스마트폰 등

케이블 : 사용자가 송수신하는 데이터를 전달하는 통로

다이렉트 케이블 : 서로 다른 장비를 연결할 때 

크로스오버 케이블 : 동일한 계층의 서로 같은 장비를 연결할 때 / 2계층 이하의 허브, 스위치

 

네트워크 계층별 장비

1계층 장비

케이블을 통해 신호를 보내면 거리가 멀어질수록 신호가 약해짐.

-> 따라서 신호를 증폭시켜주는 장비가 필요

리피터 : 케이블을 1:1로 연결

허브 : 여러 케이블을 연결 (신호를 받으면 모든 포트로 신호를 전달[주소를 모르기 때문])

2계층 장비

브리지, 스위치 : 수신 받은 신호에서 MAC주소를 인식하여 해당 MAC주소를 가진 노드가 연결된 포트로만 신호를 전달

3계층 장비

라우터 : 랜과 랜을 연결(IP주소를 인식하고 처리하는 장비)

 

 

랜 토폴로지

=> 랜을 구성하는 컴퓨터의 연결 방식

bus형 / ring형 / star형 / mesh형 / tree형 / hybird형

 

1. bus형

- 하나의 백본 케이블에 여러 개의 노드들이 연결된 구조

- 하나의 노드가 보내는 데이터 패킷은 모든 노드로 브로드캐스트되며, 데이터 패킷에 포함된 목적지 주소를 보고 수신 노드가 수용할 것인지 결정

- 이더넷이 대표적인 bus형

 

 
장점
단점
구조가 간단
문제가 발생한 노드를 식별하기 어려움
신뢰성 높음
전송량이 많을 경우 병목현상 발생
비용이 적게 듬
안전성이 낮음
노드 추가/삭제가 용이함
백본 케이블이 고장나면 네트워크 전체에 영향

패킷트레이서 실습

 

LAN_BUS

- 각 스위치 장비들은 같은 장비기 때문에 크로스오버 케이블로 연결

- 스위치와 PC는 다른 부류기 때문에 다이렉트 케이블로 연결

- LAN안에 있는 단말들끼리 통신이 잘 되는지 확인하기 위한 ping 테스트

 

 

2. ring형

- 인접한 노드들이 연결되어 고리 형태를 이루는 구성 방식

- 데이터가 한 방향으로만 전송되며, 목적지에 도달할 때까지 인접 노드들이 신호를 증폭하여 전달

- 주로 토큰 링에서 사용

 

장점
단점
노드 추가 용이
네트워크 구성 변경이 어려움
데이터 전송 시 충돌 발생 x
회선에 장애 발생 시 전체 네트워크에 영향
비용 저렴
 
노드 간 데이터 전송 속도가 빠름
 
많은 양의 데이터를 전송할 수 있음
 
원격 통신에 용이
 

 

패킷트레이서 실습

 

3. star형

- 중앙 노드(허브)에 나머지 모든 노드들이 p2p로 연결된 구조

- 모든 데이터 패킷은 허브를 통해 전달

- 패스트 이더넷이 대표적인 star형

 

장점
단점
네트워크 구성 및 관리 용이
허브 고장 시 전체 네트워크 마비
고속의 대규모 네트워크 통신에 용이
설치 비용 높음
노드의 추가 및 삭제와 장애 노드 탐지 용이
회선 수가 증가하면 제어가 복잡
허브를 제외한 나머지 노드들에 장애가 발생해도 나머지 노드들은 통신 가능
 

 

패킷트레이서 실습

 

 

 

 

4. mesh형

- 모든 노드들이 직접적으로 연결된 구조

- 모든 데이터 패킷은 직접 목적하는 노드로 전달

장점
단점
모든 노드들이 연결되어 있어 장애 발생 시 다른 경로를 이용하여 통신이 가능
초기 설정과 관리가 어려움
대량의 데이터 통신이 가능
설치 비용 높음
노드의 추가 및 삭제와 장애 노드 탐지 용이
장애 발생 시 위치 추적이 어려움
 
중복성이 높음

 

패킷트레이서 실습

 

5. tree형

- star bus topology라고도 불림

- star형으로 네트워크들이 구성되고, 각 star형 네트워크의 허브들이 bus형으로 백본 케이블에 연결되는 구조

 

장점
단점
확장 용이
메인 버스 케이블 장애 발생 시 전체 네트워크 마비
부분적으로 나누어 관리하기 용이
네트워크 구성과 관리가 어려움
장애 노드 탐지 용이
구성 비용 높음

 

패킷트레이서 실습

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