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TCP/IP 프로토콜은 인터넷 통신을 할 경우 사용하는 언어이다. TCP/IP는 랜카드에 세팅되어 있는데, 인터넷을 사용한다면 누구나 가지고 있어야 한다.

네트워크 속성(이더넷 속성)에 가보면 위의 사진처럼 TCP/IP가 체크된 것을 볼 수있다. 이것 때문에 우리는 인터넷을 사용할 수 있는 것이다. (체크가 해제되면 인터넷을 사용할 수 없다.)

IP주소는 전세계에서 나만 가지고 있는 것이다. IP주소 2개가 충돌되면 하나는 인터넷을 쓰지 못한다. 그러나, 요즘은 같은 IP주소를 사용하는 경우가 있다. 모든 인터넷을 사용하는 사람들에게 IP주소 하나씩을 할당하기엔 부족하기 때문이다. 그래서 요즘은 내부 네트워크에서는 공인되지 않은 IP주소를 사용하다가 인터넷을 사용할 때만 공인 주소를 가지고 나가는 NAT 방식이나, 동일한 IP주소를 가지고 포트번호만을 바꿔 인터넷에 접속하는 PAT방식을 사용한다.

IP주소 한 자리는 0부터 255까지 쓸 수 있는데 그 이유는 2진수로 표현되어 있기 때문이다. IP주소는 2진수 32개로 만들어지는데, MAC주소 처럼 2진수로 표기하면 보기도 사용하기도 어려우니 십진수로 표기한다. 

자신의 아이피 주소를 알려면 cmd창에 ipconfig 명령어를 치면된다. 

네트워크 관리자는 매 장비가 추가 될때마다 IP 주소를 배정 하는 일은 보통이 아니다. 그래서 DHCP 서버가 나왔다. DHCP는 IP주소를 자동으로 할당해 주는 일을 담당하는데, DHCP 서버는 아이피 주소를 가지고 있다가 클라이언트 PC가 켜지면서 네트워크 상에 브로드캐스트를 뿌리면 자동으로 IP를 할당해준다.

네트워크 통신을 하는 방식에 구분하여 크게 유니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트로 나눌 수 있다. 

1. 유니캐스트

-제일 많이 사용되는 트래픽

-통신을 위해 전송되는 프레임안에 출발지와 목적지의 주소(맥)를 미리 써넣는 방식

-1대 1통신이기 때문에 다른 장비가 프레임을 받는다면, 목적지의 맥주소가 자신의 맥주소와 다른 것을 확인한 후, 프레임을 버리게 되어 CPU에 영향을 주지 않는다.

-만약 목적지의 맥주소가 자신이라면 프레임을 CPU로 보내 CPU가 처리할 수 있도록 한다.

2. 브로드캐스트

-로컬 랜 상에 있는 모든 네트워크 장비에게 통신을 할 경우 사용하는 방식

-특정 대상이 없으므로 자신이 받고 싶지 않다고해서 받지 않는 것은 아니다.

-프레임이 오면 자신의 맥주소와 같지 않더라도, 브로드캐스트 패킷을 CPU에게 보내어 그 쪽에서 처리하게 한다. 

-따라서 CPU는 하던 일을 멈추고 다른 일을 해야하기 때문에 PC성능이 떨어지고 전체 네트워크로 전송되기 때문에 전체 트래픽이 증가되어 네트워크 성능도 떨어지게 된다.

-브로드캐스트는 처음 통신을 하는 경우, IP주소는 알지만 MAC주소를 모르는 경우에 사용된다.(ARP 과정) 또는 라우터끼리의 정보교환 혹은 다른 라우터를 찾을 때 사용되기도 한다.

3. 멀티캐스트

-어떤 네트워크 상의 장비들중 선택적으로 동시에 정보를 보낼 때 사용하는 방식

-멀티캐스트 기능을 라우터나 스위치에서 지원해야만 가능한 방식이다.

OSI 7 Layer

<OSI 7계층의 장점>

-데이터의 흐름을 한 눈에 볼 수 있다.

-큰 문제하나를 작은 문제 7개로 나눠 처리할 수 있으므로 문제해결이 쉽다.

-통신이 편리해 진다.

-각 층이 표준화되어있어 다른 회사 장비를 같이 사용해도 문제가 없다.

1층 물리적계층 : 전기적, 기계적, 기능적 특성을 이용하여 통신케이블로 데이터 전송 - 케이블, 허브

2층 데이터링크 계층 : 피지컬 레이어를 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 정보의 전달을 도와줌 - 브리지, 스위치

3층 네트워크 계층 : 데이터를 목적지까지 빠르고 안전하게 전달 - 라우터

맥 어드레스란 (Media Access Control) 통신을 위해 서로를 구분할 주소이다. 장비끼리 통신을 하려면 맥주소를 알아야 하는데, 처음 통신을 하는 경우에는 인터넷 통신을 하는 IP주소만 알뿐 맥소는 알 수없다. 그래서 IP주소를 MAC주소로 바꾸는 ARP Request, ARP Reply 과정이 필요하다. 

ARP (Address Resolution Protocol)

-한 네트워크 내에서 통신할 경우

PC A가 PC B와 통신을 하고싶다. (IP주소는 알고있다) PC A는 자신이 속한 네트워크 내의 모든 장비에게 브로드캐스트를 보낸다. "PC B와 통신하고 싶으니 맥주소를 알려달라!" 브로드캐스트를 받은 PC B는 A에게 자신의 맥 어드레스를 알려주게 되고, 그제서야 통신이 이루어진다.

-통신하고 싶은 PC가 다른 네트워크 상에 있을 경우

PC A와 PC B가 다른 네트워크 상에 있다면 PC A가 아무리 브로드캐스트를 보내도 라우터가 막기 때문에 PC B는 받을 수 없다. 대신 PC B를 찾는 A의 브로드캐스트가 온다면 라우터는 B의 IP주소를 보고 이곳의 네트워크엔 B가 없다고 판단한 후, A에게 자신의 맥주소를 보내준다. (대신 전달해 주겠다는 뜻)  따라서 A가 B에게 정보를 보낼 땐 받는 어드레스를 라우터의 맥 어드레스로 보내게 되고, 라우터는 B가 살고있는 지역의 라우터에게 정보를 전달한 후, 그 곳의 라우터는 자신의 네트워크 안에 있는 B의 맥어드레스를 찾아 보내주게 된다.

MAC ADDRESS

모든 장비들은 48bit의 주소를 갖게 되는데 이 주소는 고정되어 있는 유일한 주소로 이것이 맥어드레스이다. 모든 랜 상의 디바이스들은 유일한 맥 주소를 가져야 하며, 원래 0과 1로만 이루어진 48bit이지만, 굉장히 길고 관리가 불편하여 위와같이 16진수로 표기한다. (2진수 네자리가 16진수의 한자리 이므로 굉장히 간결해 질 수 있다.) 앞쪽의 6자리는 생산자를 나타내는 코드로, OUI메이커에 따라 다르기 때문에 어느 회사에서 만든 제품인지 알 수 있다. 그 뒤 6자리는 랜덤으로 분배하는 시리얼 넘버이다. (위와 같은 경우, 00-1E-90-00-00-00부터 00-1E-90-FF-FF-FF까지 분배된다.

케이블은 네트워크 장비와 장비의 연결에는 어디든 사용되어야 한다. 

<케이블의 종류>

-UTP 케이블 : UTP는 Unshielded Twisted-pair의 약자인데, 감싸지 않은 한쌍이 꼬여있는 케이블을 뜻한다. 현재 우리가 가장 많이 사용하고 있으며, 비슷한 케이블로 STP케이블이 있는데(Shieled Twisted-pair) 성능은 좋지만 가격면에서 비싸다고 한다. 주로 토큰링에서 사용된다.

위에서 보이는 사진과 같이 UTP케이블은 총 8개의 선이 있고, 2개씩 서로 꼬여있는(pair) 형태이다. 케이블과 RJ_45커넥터와 연결을 할 때는 색깔별로 들어가는 순서가 있는데,

왼쪽 그림과 같이

1. 화이트 오렌지  

2. 오렌지

3. 화이트 그린     

4. 블루

5. 화이트 블루     

6. 그린

7. 화이트 브라운  

8. 브라운              순으로 커넥터에 연결된다.

(다이렉트 케이블)

이 중에서 실제로 데이터 송신과 수신을 할 경우 사용되는 번호는 1,2번과 3,6번이고 사실상 다른 순서는 무시해도 통신은 이루어진다고 한다.

-광케이블

광케이블은 얇은 광섬유를 타고 전송이 이루어진다. 

케이블의 한가닥을 코어라고하는데, 통신을 위해서 최소 2코어가 필요한데 수신과 송신에 각각 하나씩 필요하기 때문이다. 

-BNC / AUI 케이블

BNC케이블과 AUI케이블은 거의 사용하지 않는 추세이다. AUI케이블은 10-base-5 케이블과 연결되어 사용되는데, 중간에 트랜시버를 넣고 한쪽 끝은 트랜시버, 다른 한 쪽끝은 장비와 연결하여 사용한다.

여기서 10-base-5 케이블은 무엇을 말하는 걸까요??

우리가 자주쓰는 케이블에는 10 Base T가 있는데, 여기서 10은 속도를 나타낸다. 즉 10Mbps 속도를 지원한다는 뜻이다. Base는 Baseband용 케이블이라는 것이다. 원래 케이블 종류에는 Baseband와 Broadband가 있는데 Baseband는 디지털용, Broadband는 아날로그용이다. T는 TP케이블, 즉 UTP케이블을 뜻한다.

이것과 같이 10 base 5 케이블은 10Mbps의 속도로 500미터까지 전송가능한 베이스밴드용 케이블을 말한다.

LAN - Local Area Network : 어느 한정된 공간에서 네트워크를 구성하는 것(사무실)

WAN - Wide Area Network : 멀리 떨어진 지역간 네트워크 구축(인터넷)

네트워킹 방식은 크게 네가지로 나뉜다. 그러나 대부분 이더넷 방식이다.

-이더넷- 

  -CSMA/CD 프로토콜 사용

  -CSMA/CD = Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection : 대충 눈으로 통신

이더넷 환경에서는 통신하고 싶은 PC나 서버는 자신의 네트워크 자원을 쓰고 있는 PC나 서버 중에서 통신 가능한 장비가 있는지 확인한다. (=즉 캐리어가 있는지 확인=>Carrier Sense)

캐리어가 감지되면 보낼 정보가 있어도 못 보내고 기다리고, 네트워크 통신이 없어지면 눈치를 보다 자신의 데이터를 네트워크 상에 실어보낸다. 눈치를 보다 두개 이상의 장비가 동시에 네트워크 상에 데이터를 실어보내는 경우(다중 접근) 충돌이 발생한다. = 콜리젼 발생

콜리젼이 발생하면 데이터를 전송했던 PC들은 랜덤한 시간동안 기다린 후 다시 전송해야 한다. 기다렸다 다시 보내도 충돌한다면, 또 다시 기다려야 한다. 그러나 15번을 전송했음에도 충돌이 발생한다면, 통신을 포기한다.

이더넷 환경에서 콜리젼이 발생하는 것은 CSMA/CD프로토콜 특성상 자연스럽지만, 너무 많은 콜리젼이 발생한다면 통신이 불가능해진다.

-토큰링-

토큰링 방식에서는 데이터를 전송하고자 하는 PC는 이더넷처럼 통신하고 있지 않다고 막 보내는것이 아니라 토큰을 가지고 있는 오직 한 PC만 데이터를 보낼 수 있다. 데이터를 다 보냈거나 보낼 데이터가 없으면 옆 PC에게 토큰을 전달한다.

콜리젼이 발생하지 않고 네트워크에 대한 성능을 미리 예측할 수 있지만, 순서를 기다려야 한다는 단점이 있다.

이더넷은 순서 없이 눈치로 통신 / 토큰링은 토큰을 가진 순서에 따라 통신

이더넷방식은 우리나라에서, 토큰링은 유럽에서 쓰인다고 한다.

네트워크 / 네트워킹이란 서로 연결하는 것이다. 단순 연결이 아니라 연결된 장비들끼리 정보 또는 자원의 공유를 위해 대화를 주고받을 수 있어야 한다. 

한마디로,  "장비들을 서로 대화가 가능하도록 묶어 주는 것"

-네트워크 발전-

- 인터넷 / 인트라넷 / 엑스트라넷 -

1. 인터넷

- 인터(Inter)는 연결이라는 뜻이다.

- 각 회사나 단체가 자신들의 정보를 공유하고자 만든 네트워크를 좀 더 많은 사람들과     정보를 공유하고자 시작되었다.

- 인터넷은 거미줄처럼 연결되어 있으므로 WEB(거미줄)이란 단어 사용

   EX) World Wide Web

- 인터넷의 특징

  1) 프로토콜을 사용한다. 프로토콜은 대화의 규칙이다. 쉽게 말해, 통신규약. 다른 프로       토콜을 사용하면 통신이 불가하다. 인터넷은 하나의 프로토콜, TCP/IP를 사용한다.

  2) 웹브라우저 ( EX) 익스플로어, 크롬, 파이어폭스 등...) 를 통해 인터넷 어디든 갈 수         있다.

  3) 인터넷에는 없는 정보가 없다. 즉, 필요한 정보는 무엇이든 존재한다.

2. 인트라넷 => 사내 네트워크

- 내부의 네트워크이다.

- 내부의 업무도 웹브라우저를 사용하여 쓸 수 있게 만든 것이다. (편하므로)

- 역시 TCP/IP 프로토콜을 사용한다.

- 그러나, 내부 관련 사용자말고는 외부에서 인터넷을 통한 접근이 불가능하다.

3. 엑스트라넷

- 내부 관련 사용자말고도 그 사용범위를 외부까지 넓혀, 협력 회사나 고객도 사용 가능      하도록 한 것이다.