TCP/IP
4. Application
3. Transport
2. Internet
1. Network Interface
Network Interface Layer
- 네트워크의 하드웨어를 제어하는 부분 (네트워크 어댑터, LAN 케이블, 광 케이블)
- OSI 7 layer의 data link & physical layer
- PPP: 전화 회선을 사용한 원격지 접속
- Ethernet: 동축 케이블, UTP 케이블 사용
- ARP: IP address를 사용해 목적지의 MAC address 탐색
Media Access Control (MAC) address
- Network Interface Card (NIC; 네트워크 어댑터)에 MAC address가 부여됨
- public IP address와 유사하게 중복되지 않음
ex) AA:BB:CC:DD:EE:FF -> 16진수 12글자
- 유선, 무선 LAN, 블루투스 등에도 다양하게 사용됨
- network interface layer가 보내는 데이터를 frame이라고 부름
IP address와 MAC address 차이
- IP address는 최종 목적지는 전송 과정 중 변경 X
- MAC address는 전송 과정 중 다음 장비의 address로 변경 O
Ethernet
- 유선 LAN으로 통신 장비끼리 케이블로 연결할 때 사용되는 규격
1. Ethernet Frame
- Preamble: 프레임 전송 전 전송 시작을 알리기 위한 필드 (7 bytes; 10101010)
- SFD (Start Frame Delimiter): 프레임의 시작을 알리기 위한 필드 (1 bytes; 10101011)
- Destination address: 목적지 MAC address (6 bytes 필드 길이)
- Source address: 출발지 MAC address (6 bytes 필드 길이)
- Type: Ethernet 프로토콜의 상위 프로토콜 (2 Bytes 필드 길이)
- Data: Ethernet 프레임의 데이터 (상위 프로토콜 헤더 + 데이터)
- FCS (Frame Check Sequence): 프레임 오류 검증을 위한 필드 (4 bytes 필드 길이)
Network Hub
- 네트워크 허브에 유선 LAN을 연결해서 네트워크 구성
1. L2 Switch
- OSI 7 layer에서는 data link layer를 의미
- 포트에 연결된 각 호스트의 MAC address를 저장하여 독립적으로 송수신 측에만 데이터를 전달하여 패킷 신호 충돌이 없음
2. Broadcast domain
- 수신지의 주소가 broadcast address일 때 데이터가 전달되는 범위를 의미
3. L3 Switch
- OSI 7 layer에서는 Network layer에 해당하고 TCP/IP에서는 Internet layer기능까지 수행가능한 장비
- Virtual LAN (VLAN): LAN을 가상 네트워크로 분할하여 통신 효율 향상
Network Topology
1. Bus
- 모든 네트워크 노드와 주변 장치가 코어 회선(bus)로 연결된 형태
- 버스와 연결하기 위해 T자 탭을 사용하며 버스 양 종단에는 터미네이터를 장착함
장: 설치가 간단, 비용이 저렴
단: 장비가 많아지면 성능이 저하되며 설치 위치 변경이 어려움, 버스에 장애 발생시 모든 노드에 네트워크 장애가 발생함
2. ring
- 노드가 링에 순차적으로 연결된 형태로 구성
- 모든 노드를 하나의 링에 연결함
장: 구조가 단순, 설치가 간편
단: 장애 발생시 링 전체에 장애가 파급됨
3. star
- 제어 노드를 중앙에 위치하여 다른 모든 노드를 연결한 형태
장: 네트워크를 중앙 관리가 용이함, 제어 노드에 연결된 노드에 장애 발생시 해당 노드만 장애가 발생하며 다른 노드는 정상 통신 가능
단: 네트워크의 성능 및 안정성이 중앙의 제어 노드에 좌우됨, 중앙의 제어 노드에 장애 발생시 네트워크 전체가 통신 불가
4. tree
- star형 토폴로지의 변형된 형태로 중앙의 제어노드로 모든 노드가 직접 연결되지 않고 계층적으로 연결되는 형태
장: 네트워크를 제어하기 수월하며 확장이 용이함
단: 중앙에 트래픽이 집중되기 쉬워 병목현상 발생
5. mesh
- 중앙에 제어노드 없이 모든 노드가 상호간 점대점의 형태로 연결되는 방식
장: 네트워크에 대한 신뢰성이 높음
단: 비용이 많이 들고 복잡함
Address Resolution Protocol (ARP)
- 송신 측 장비에서 요청 패킷에 수신 측의 IP address를 설정한 후 네트워크 전체에 broadcast실시
- 수신 IP address와 동일한 장비는 자신의 MAC address를 응답 패킷에 설정하여 응답
1. ARP Header
- Ethernet header의 destination address는 요청 시, broadcast IP address가 담겨 있음
2. Proxy ARP
- 호스트 대신 라우터가 ARP에 대해 응답하는 기능
- 서브넷 마스크 값이 다른 호스트가 있을 때 필요한 기능 -> broadcasting이 되지 않기 때문
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