정보처리기사 실기 공부log - 20201006

 

네트워크 

두 대 이상의 컴퓨터를 전화선이나 케이블 등으로 연결하여 자원을 공유하는 것 

각 사이트들이 분포되어 있는 지리적 범위에 따라 LAN과 WAN으로 분류 

 

LAN Local Area Network 

회사, 학교, 연구소 등에서 비교적 가까운 거리에 있는 컴퓨터, 프린터, 저장장치 등과 같은 자원을 연결하여 구성한다. 

주로 자원 공유를 목적으로 사용 

사이트 간 거리가 짧아 데이터의 전송 속도가 빠르고 에러 발생률이 낮다 

근거리 통신망에서는 주로 버스형이나 링형 구조를 사용한다 

 

WAN Wide Area Network 

국가와 국가 혹은 대륙과 대륙 등과 같이 멀리 떨어진 사이트들을 연결하여 구성 

사이트 간 거리가 멀기 때문에 통신 속도가 느리고 에러 발생률이 높다 

일정한 지역에 있는 사이트들을 근거리 통신망으로 연결한 후 각 근거리 통신망을 연결하는 방식을 사용한다. 

 

인터넷 

TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망 

 

미 국방성의 ARPANET에서 시작되었다. 

유닉스 운영체제를 기반으로 한다. 

인터넷에 연결된 모든 컴퓨터는 고유한 IP 주소를 갖는다. 

컴퓨터 또는 네트워크를 서로 연결하기 위해서는 브리지, 라우터, 게이트웨이가 사용된다. 

다른 네트워크 또는 같은 네트워크를 연결하여 중추적 역할을 하는 네트워크로, 보통 인터넷의 주가 되는 기간망을 “백본"이라고 한다. 

 

IP주소 

인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소 

숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성되어 있다. 

A Class : 국가나 대형 통신망에 사용 (0~127로 시작), 2^24개의 호스트 사용 가능 

B Class : 중대형 통신망에 사용 (128~191로 시작), 2^16개의 호스트 사용 가능 

C Class : 소규모 통신망에 사용 (192~223으로 시작), 2^8개의 256개의 호스트 사용 가능 

D Class : 멀티캐스트 용으로 사용 (224~239로 시작) 

E Class : 실험적 주소이며 공용되지 않음 

 

*멀티캐스트 

한 명 이상의 송신자들이 특정한 한 명 이상의 수신자들에게 데이터를 전송하는 방식으로, 인터넷 화상회의 등에서 사용 

 

IPv6 

현재 사용하고 있는 IP주소 체계인 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발 

IPv4에 비해 자료 전송 속도가 빠르다 

IPv4와 호환성이 뛰어나다 

인증성, 기밀성, 데이터 무결성의 지원으로 보안 문제를 해결할 수 있다. 

주소의 확장성, 융통성, 연동성이 뛰어나며, 실시간 흐름 제어로 향상된 멀티미디어 기능 지원 

Traffic Class, Flow Label을 이용하여 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장이 용이하다. 

 

IPv6의 구성 

16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성 

각 부분을 16진수로 표현하고, 콜론으로 구분한다. 

유니캐스트 Unicast : 단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신(1:1 통신에 사용) 

멀티캐스트 Multicast : 단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신(1:N 통신에 사용) 

애니캐스트 Anycast : 단일 송신자와 가장 가까이 있는 단일 수신자 간의 통신(1:1 통신에 사용) 

 

도메인 네임 

숫자로 된 IP 주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것 

Www : 호스트 컴퓨터 이름 

Naver : 소속 기관 이름 

Co : 소속 기관 종류 

Kr : 소속 국가 

 

도메인 네임 시스템 Domain Name System DNS 

문자로 된 도메인 네임을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 시스템 

 

DNS 서버 

DNS 역할을 하는 서버 

 

OSI 참조 모델 Open System Interconnection 

다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약으로, 개방형 시스템 간 데이터 통신 시 필요한 장비 및 처리 방법 등을 7단계로 표준화하여 규정한다. 

하위 : 물 -> 데 -> 네 -> 

상위 : 전 -> 세 -> 표 -> 응 

 

OSI 참조 모델의 목적 

서로 다른 시스템 간을 상호 접속하기 위한 개념을 규정 

OSI 규격을 개발하기 위한 범위를 정함 

관련 규정의 적합성을 조절하기 위한 공통적 기반을 제공 

 

OSI 참조 모델에서의 데이터 단위 

 

프로토콜 데이터 단위 PDU Protocol Data Unit 

동일 계층 간에 교환되는 정보의 단위 

물리 계층 : 비트 

데이터 링크 계층 : 프레임 

네트워크 계층 : 패킷 

전송 계층 : 세그먼트 

세션, 표현, 응용 계층 : 메시지 

 

서비스 데이터 단위 SDU Service Data Unit 

서비스 접근점(SAP)을 통해 상하위 계층끼리 주고받는 정보의 단위 

 

서비스 접근점 SAP 

상위 계층이 자신의 하위 계층으로부터 서비스를 제공받는 점 

 

물리 계층 

전송에 필요한 두 장치 간 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의 

물리적 전송 매체와 전송 신호 방식을 정의하며, RS-232C, X.21 등의 표준이 있다. 

리피터, 허브 

 

데이터 링크 계층 

두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 한다. 

송신 측과 수신 측의 속도 차이를 해결하기 위한 흐름 제어 기능 

프레임의 시작과 끝을 구분하기 위한 프레임의 동기화 기능 

오류의 검출과 회복을 위한 오류 제어 기능 

프레임의 순서적 전송을 위한 순서 제어 기능 

HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등의 표준이 있다. 

랜카드, 브리지, 스위치 

 

네트워크 계층 

개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 한다. 

네트워크 연결을 설정/유지/해제하는 기능을 한다. 

경로 설정(Routing), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행한다. 

X.25, IP 등의 표준이 있다. 

라우터 

 

전송 계층 Transport Layer 

논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템 간에 투명한 데이터 전송을 가능하게 한다. 

OSI 7계층 중 하위 3계층과 상위 3계층의 인터페이스를 담당한다. 

종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능을 한다. 

주소 설정, 다중화(분할 및 재조립), 오류 제어, 흐름 제어를 수행한다. 

TCP, UDP 등의 표준이 있다. 

게이트웨이 

 

세션 계층 

송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당한다. 

 

표현 계층 

응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환하고, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 한다. 

서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템 간의 상호 접속을 위해 필요한 계층 

코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환, 문맥 관리 기능을 한다. 

 

응용 계층 

사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다. 

응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스를 제공 

 

네트워크 관련 장비 

NIC 네트워크 인터페이스 카드 = 이더넷 카드 = 네트워크 어댑터 

컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 네트워크를 연결하는 장치로, 정보 전송 시 정보가 케이블을 통해 전송될 수 있도록 정보 형태를 변경한다. 

 

MAC 주소 :네트워크 어댑터(NIC)의 고유 번호 

 

허브 

한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 포함한다. 

더미 허브 : 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결하는 기능만을 제공한다. LAN이 보유한 대역폭을 컴퓨터 수만큼 나누어 제공한다. 네트워크에 연결된 각 노드를 물리적인 성형 구조로 연결한다. 

스위칭 허브 : 네트워크상에 흐르는 데이터의 유무 및 흐름을 제어하여 각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있는 지능형 허브이다. 

 

리피터 

전송되는 신호가 전송 선로의 특성 및 외부 충격 등의 요인으로 인해 원래 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할을 수행 

물리계층에서 동작하는 장비 

 

브리지 

LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹(세그먼트)을 연결하는 기능 수행 

데이터 링크 계층 중 MAC 계층에서 사용된다. 

네트워크 상의 많은 단말기들에 의해 발생되는 트래픽 병목 현상을 줄일 수 있다. 

네트워크를 분산적으로 구성할 수 있어 보안성을 높일 수 있다. 

브리지를 이용한 서브넷 구성 시 전송 가능한 회선 수는 브리지가 n개일 때 n(n-1)/2개이다. 

 

스위치 

LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만드는 장치 

하드웨어를 기반으로 처리하므로 전송속도가 빠르다 

포트마다 각기 다른 전송속도를 지원하도록 제어할 수 있고, 수십에서 수백개의 포트를 제공한다. 

데이터 링크 계층에서 사용 

 

스위치 분류 

L2 스위치 : 일반적인 스위치, MAC주소를 기반으로 프레임 전송, 동일 네트워크 간 연결만 가능 

L3 스위치 : L2 스위치에 라우터 기능이 추가된 것으로, IP 주소를 기반으로 패킷 전송, 서로 다른  네트워크 간 연결 가능 

L4 스위치 : 로드밸런서가 달린 L3 스위치로, IP 주소 및 TCP/UDP를 기반으로 사용자들의 요구를 서버의 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능 제공 

L7 스위치 : IP 주소, TCP/UDP 포트 정보에 패킷 내용까지 참조하여 세밀하게 로드밸런싱 함. 

 

로드밸런서 

특정 서버에만 부하가 발생하지 않도록 트래픽을 분산시켜 주는 장비 

 

라우터 

LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능이 추가된 것으로 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN의 연결도 수행한다. 

 

게이트웨이 

전 계층의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결을 수행 

 

TCP/IP 

인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜 

 

TCP Transmission Control Protocol 

신뢰성 있는 연결형 서비스를 제공 

패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 제공 

스트림 전송 기능을 제공 

 

IP Internet Protocol 

데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스를 제공 

패킷의 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 기능을 제공 

헤더의 길이는 최소 20Byte에서 최대 60Byte이다. 

 

OSI	TCP/IP	기능
응용, 표현, 세션	응용	응용 프로그램 간의 데이터 송수신 제공  TELNET, FTP, SMTP, SNMP, DNS, HTTP
전송	전송	호스트들 간의 신뢰성 있는 통신을 제공  TCP, UDP
네트워크	인터넷	데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정을 제공  IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP
데이터 링크, 물리	네트워크 액세스	실제 데이터(프레임)를 송수신하는 역할을 한다.  Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C, ARQ

 

프로토콜	TCP	UDP
연결성	연결형 서비스	비연결형 서비스
신뢰성	높음	낮음
속도	느림	빠름
패킷 교환 방식	가상 회선 방식	데이터그램 방식
수신(재전송)	수신함	수신 안 함
통신 방식	1:1	1:1, 1:N, N:N
용도	신뢰성 요구 작업	실시간 전송 작업

 

응용 계층의 주요 프로토콜 

FTP File Transfer Protocol : 컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고받을 수 있도록 하는 원격 파일 전송 프로토콜 

SMTP Simple Mail Transfer Protocol : 전자 우편을 교환하는 서비스 

TELNET : 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 서비스. 

SNMP Simple Network Management Protocol : TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜로, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 표준 통신 규약 

DNS : 도메인 네임을 IP 주소로 매핑하는 시스템 

HTTP : WWW에서 HTML 문서를 송수신하기 위한 표준 프로토콜 

 

인터넷 계층의 주요 프로토콜 

IP(Internet Protocol) : 전송할 데이터에 주소를 지정하고 경로를 설정하는 기능을 한다. 

ICMP(Internet Control Message Protocol, 인터넷 제어 메시지 프로토콜) : IP와 조합하여 통신중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할을 하며, 헤더는 8Byte로 구성된다. 

 

네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜 

Ethernet(IEEE 802.3) : CSMA/CD 방식의 LAN 

IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜 

HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜 

X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜 

RS-232C : 공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜 

 

연결형(접속) 통신 

송수신 간을 논리적으로 연결한 후 데이터를 전송하는 방식으로, 가상 회선 방식이 대표적이다. 데이터 전송의 안정성과 신뢰성이 보장되지만, 연결 설정 지연이 일어나며 회선 이용률이 낮아질 수 있다. 

 

비연결형(비접속) 통신 

송수신 간 논리적 연결 없이 데이터를 독립적으로 전송하는 방식으로, 데이터그램 방식이 대표적이다. 

 

프로토콜 

서로 다른 기기들 간 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약 

 

프로토콜의 특징 

다중화, 단편화, 재조립, 캡슐화, 연결 제어, 오류 제어, 동기화, 주소 지정 

 

프로토콜의 기본 요소 

구문, 의미, 시간 

 

데이터 교환방식 

회선 교환 방식 : 통신을 원하는 두 지점을 교환기를 이용하여 물리적으로 접속시키는 방식으로, 기존 음성 전화망이 대표적 

 

패킷 교환 방식 : 모든 사용자에게 빠른 응답 시간을 제공하기 위해 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식 

 

DTE와 DCE 사이의 접속 규정 : X.25 

패킷망 상호 간의 접속을 위한 프로토콜 : X.75 

 

가상 회선 방식 : 단말장치 상호 간에 논리적인 가상 통신 회선을 미리 설정하여 송신지와 수신지 사이의 연결을 확립한 후에 설정된 경로를 따라 패킷들을 순서적으로 운반하는 방식 

 

데이터그램 방식 : 연결 경로를 설정하지 않고 인접한 노드들의 트래픽(전송량) 상황을 감안하여 각각의 패킷들을 순서에 상관없이 독립적으로 운반하는 방식 

 

프레임 릴레이 

기존의 X.25가 갖는 오버헤드를 제거하여 고속 데이터 통신에 적합하도록 개선한 프로토콜 

 

라우팅(Routing 경로제어) 

송수신 측 간의 전송 경로 중에서 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능으로, 경로 제어표를 참조하여 라우터에 의해 수행된다. 

 

*최적 패킷 교환 경로 

어느 한 경로에 데이터의 양이 집중하는 것을 피하면서, 최저의 비용으로 최단 시간에 송신할 수 있는 경로 

 

라우팅 요소 

성능 기준, 경로의 결정 시간과 장소, 정보 발생지, 경로 정보의 갱신 시간