네트워크 개념 정리
네트워크 개념을 계속 헷갈릴 것 같아서 한 번에 정리해 봅니다. 자세한 내용은 다음 포스트에 게시할 예정입니다!
패킷(packet-switch or Circuit switch)
계층구조(Service Model)
Data Link Layer (Unit: Frame)
노드: 링크 계층 프로토콜 실행 장치 (host, router, switch AP)
링크: 노드 연결 통신 채널
링크에서 노드가 datagram(Network layer unit)을 링크 계층의 Frame으로 capsule化
- Framing : datagram -> frame capsulization
- Link Access : transport frame to link (managed by mac protocol)
- Feature
- reliable transport (response, resend)
- TCP의 종단간 재전송과 달리 링크 계층은 오류가 밠생한 링크에서 바로 정정
- Switch (activate on link layer)
- exhange link layers's frame
- 네트워크 계층의 주소 체게를 사용하지 않음
- Mac address
- 호스트나 라우터의 네트워크 인터페이스가 가짐(호스트가 대다수)
- 6byte로 구성되며, frame을 수신한 어댑터는 frame 안 목적 MAC을 검사 후 해당 경로로 전달
- 모든 어뎁터에게 전송 (FF-FF-FF-FF-FF-FF)
- ARP(Address Resolution Protocol)
- 네트워크 계픙 주소 -> 링크 계층 주소 protocol
- 데이터그램을 전송하기 위해서는 IP와 MAC이 필요
-> 즉 IP 주소를 가진 호스트의 MAC주소를 알아내야 한다
- TTL: 각 mapping이 언제 삭제되었는지 나타냄
- plug and play: 관리자가 구성하지 않아도 자동으로 구축
이때 호스트-호스트 간의 직접적인 관계보다 호스트-라우터-호스토 순으로 간접전달을 한다.
- Ethernet
Internet: global networking
Ethernet: LAN (lacal)
ethernet unreliable service
- CRC 검사를 통해 frame을 검사하지만 응답 확인 혹은 부정 확인 응답을 보내지 않는다.
-> UDP, TCP protocol을 사용하는지에 따라 다름
-> 이더넷은 전송하고 있는 datagram이 재전송인지 새로운 데이터그램인지 구분할 수 없음
- Switch vs Router
switch works filtering, forwarding
switch have buffe(frame이 스위치 출력 인테페이스들 중 하나에 도착하는 속도가 그 인터페이스의 링크 용량을 일시적으로 초과할 수 있음)
switch works on 2-layer packet-switching
physical - Link - Physical
router works on 3-layer packet switching
Physical - Link _Network - Link - Physical
Network Layer (Unit: Datagram)
network layer == IP layer
한 호스트에서 다른 호스트로 데이터의 최적의 경로를 선택하고 데이터그램을 전송(routing)
네트워크 계층을 가진 모든 인터넷 요소는 IP 프로토콜을 수행
상위 계층인 transport 계층의 segment를 운반
- Router
데이터 평면: 입력링크 -> 출력 링크 datagram transport
제어 평면: handle local forwarding, router forwarding as datagram transport from source host to destination host
- Feature(of network layer)
- Reliable transport
- 제한 시간 이내 보장된 전달
- 순서화된 패킷 전달
- 최소 대역폭 보장 : 특정 비트속도 이하 전달 보장
- 보안 서비스
- Feature(of internet network layer)
- best-effort-service 제공
- 패킷 순서 보장하지 않음
- 목적지까지 전달 보장X
- 지연이 보장되지 않음
- 보장된 최소 대역폭이 없음
- IP
모든 호스트와 라우터는 IP 데이터그램을 송수신할 수 있으므로, IP주소를 갖도록 요구한다.
- 클래스 주소체계
필요한 호스트 IP개수에 따라 네트워크의 크기를 다르게 할당
네트워크 영역과 호스트 영역을 분리
- Broadcast address
255.255.255.255 -> 같은 서브넷의 모든 호스트에게 전달
- NAT(Network Address Translation)
하나의 공용 IP주소를 사용하여 프라이빗 네트워크 내에서 여려 개의 프라이빗 IP 주소와 통신
- PHCP
동적 호스트 구성 프로토콜
자동으로 IP 주소와 관련 설정 할당
- IPv6
Transport Layer (Unit: Segment)
클라이언트와 서버 간에 애플리케이션 계층 메세지를 전송하는 서비스를 제공
프로세스 간의 논리적통신을 제공
(*네트워크 계층의 프로코콜은 호스트 간의 논리적통신을 제공)
- Multiplexing & Demultiplexing
Multiplexing
Demultiplexing
- UDP
- 비연결형 서비스 제공
신뢰성, 흐름제어, 혼잡 제어를 제공하지 않음
- TCP
- 연결 지향형
- 흐름 제어
- 혼잡 제어 기능(출발지의 전송률을 줄임)
- 3 way handshake (연결)
- 4 way handshake (종료)
- MTU
- TCP vs UDP
Application Layer