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NETWORK 기본이론 요약 (1) - (인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, LAN, WAN, Ethernet, bps, pps, 광/동/TP차이, MAC, 유니/브로드/멀티캐스트, OSI 7 Layer 본문

개발 필수 지식/네트워크 지식

NETWORK 기본이론 요약 (1) - (인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, LAN, WAN, Ethernet, bps, pps, 광/동/TP차이, MAC, 유니/브로드/멀티캐스트, OSI 7 Layer

테리베리 2021. 11. 11. 12:50
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1. 인터넷 / 인트라넷 / 엑스트라넷
Internet: 국제(TCP/IP라는 공통 프로토콜)
Intranet: 사내
Extranet: 사내+고객

2. LAN/WAN
LAN(Local Area Network): 한정된 공간에 네트워크를 구성한다
WAN(Wide Area Network): 멀리 떨어진 지역을 연결한다.

3. Ethernet: 네트워크를 만드는 방법 중 하나로, CSMA/CD 프로토콜을 사용하는 통신 방식(일반 속도는 100/1000Mbps)
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection): 대충 알아서 눈치껏 통신
Carrier: 네트워크상에 나타나는 신호
누군가 통신하고있다는 Carrier가 감지되면 기다렸다가 통신
Multiple Access: 2개 이상의 신호를 병렬적으로 수행할 수 있음
Collision Detection(충돌 감지): 2개 이상의 신호가 충돌되는지 감지하고, 감지되면 랜덤한 시간동안 대기

4. 속도의 개념 및 단위(Mbps)
Mbps(Mega bit per Second): 초당 몇 Mega bit가 전송되는 지 나타낸다.
1 Byte = 8 bit
1 MB = 8,000,000 bit
1 Mb = 1,000,000 bit

*그림파일(500KB), 영상파일(450MB)을 웹서버로 전송하면 대략 어느정도의 시간이 걸리겠는가?(단, 인터넷 전송속도 : 3Mbps)

(1). 단위를 MB로 통일 후 더한다.(그림 + 영상 = 0.5 + 45 = 45.5MB)
(2). 3Mbps는 초당 3Mbit(3000Kbit)이므로.. byte로 환산하면.. 375KB/s 의 속도( 3 / 8 = 0.375)
(3). 3M의 용량을 375KB/s의 속도로 전송하면 8초 소요( 3000 / 375 = 8)


5. Packet Throughput( PPS: Packet Per Seconde)
PPS: 1초에 전달할 수 있는 패킷의 수

IPv4 기준으로 1패킷의 최소는 64Byte이고, 앞뒤로 Preamble과 CRC32를 붙인 Ethernet Frame은 84Byte이다.
즉, Ethernet에서 PPS는 1초 당 Packet(Preamble Time + 최소 64Byte + IFG time)이 처리되는 패킷 수 이다.
1000Mbps = 1.488Mpps
초당 1000Mbit(=125MB)를 보낸다면, 이더넷 최소 패킷 기준(84Byte)으로 1.488Mpps이다.


6. 광/동/TP케이블 차이
TP: Shielded여부로 STP UTP로 나뉘고, STP는 토큰링에 많이 쓰임.
전화에 많이 쓰였으며, 가장 싸고, 광범위하게 쓰인다.
UTP: 황청녹갈(흰이 먼저고, 흰청흰녹은 체인지), RJ-45 커넥터랑 결합

Coaxial Cable(동축): TP에 비해 먼거리 전송 가능, 더 많은 Stationg에 전송 가능.
가장 일반적으로 사용되었으며, 감쇄/노이즈에 제한을 받아 아날로그에서는 증폭기, 디지털에서는 리피터 사용한다.
대역폭은 500MHz정도이며, 데이터 속도가 낮을수록 전송할 수 있는 거리가 높아진다.
가격이 싸고 편리하고 선정리가 간편하나 데이터 전송의 한계가 있음.

Optical Cable(광): 가늘고 잘 휘어지면서 광선을 전달해주는 선으로, 
한 선에 수백Gbps를 제공한다. 거리는 수십키로를 지원한다.
빛이라 전기장의 영향도 받지 않아 감쇄가 상대적으로적다. 또한 선만 꼽으면 도청이 되는 구리선에 비해 도청이 어렵다.
다양한 용도(트렁크:교환기와 교환기 사이, 메트로폴리탄트렁크:중거리LAN과 WAN사이, 가입자선:집과교환기사이-> 예전에 다 TP/동이였는데 TP를 광으로 바꾸면서 기존 전화망에서 통합망으로 바뀐걸 FTTH라함)
 싱글/멀티모드로 커넥터타임은 LC와 SC가 있고, 광트랜시버로는 SFP GBIC이 있다.

7. MAC 00:00:00:00:00:00 48bit , 앞 6자리 OUI(제조사번호), 뒷 6자리 Host Identifier 

8. 유니케스트/브로드캐스트/멀티캐스트
유니캐스트: Source와 Destination의 MAC주소를 프레임 안에 쓰고, 1대1로 통신
브로드캐스트: Local LAN(라우터에 의해 구분된 공간, 브로드 캐스트 도메인이라고 하는 공간)에 붙어있는 모든 장비에게 보내는 통신
멀티캐스트: Local LAN안의 멤버를 지정해서 특정다수에게 보내는 방식

9. OSI 7 Layer: 전 세계의 네트워크 통신의 충돌을 막기 위해 표준화된 네트워크 구조
물리계층(Physical): 물리적 매체를 통해 비트의 흐름을 전송하기 위해 필요한 기능과 기계/전기적 규격, 전송매체를 규정
데이터링크계층(Data Link): 가공되지 않은 내용의 전송을 담당하는 물리층을 신뢰성있는 링크로 변환시켜주고 node to node delivery 제공(물리계층에서 발생할 수 있는 오류검출 및 수정)
네트워크계층(Network): 패킷을 발신지로부터 여러 네트워크(링크)를 통해 목적지까지 전달함(routing, flow control: 속도 등, error control: 패킷 분실 시 재전송 요청하는 등)
전송계층(Transport): End to End까지의 신뢰성있는 데이터 전송을 보장하는 규약(저가의 통신을 제공)
세션계층(Session): 네트워크 시스템 사이에 통신을 위해 상호작용을 설정 유지하고 동기화하는 계층(상위계층간의 대화를 맞추고 교환을 관리하는 논리적 연결 확립)
표현계층(Presentation): 두 시스템 사이에 교환되는 정보의 구분과 의미에 관련되어 변환/압축/암호화하는 계층(인코딩 디코딩)
응용계층(Application): 사용자가 네트워크에 접근하고, 하위계층의 지식 없이도 서비스 제공할 수 있도록 해야하고, 수많은 서비스가 존재.

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