ChronoVoyager의 탐험 일지

1. 프레임(Frame)의 개념

프레임은 데이터 링크 계층에서 데이터를 전송할 때 사용하는 기본 단위예요. 네트워크에서는 무작정 데이터를 보내지 않고, 일정한 형식과 규칙에 맞춘 프레임 형태로 쪼개서 보내요.

📦 프레임 구성 요소

• 전송 데이터 (Payload)
• 체크섬(Checksum): 오류 검출을 위한 값
• 송·수신 호스트 주소
• 제어 코드 등

📌 프레임의 구분 방식

프레임 내부 정보를 어떻게 표현하느냐에 따라 두 가지 방식으로 나눌 수 있어요:

🔷 1-1. 문자 프레임 (Character Frame)

내용이 문자(텍스트) 기반으로 구성된 프레임이에요.

• 8비트 단위 (또는 ASCII 문자 코드)로 고정된 크기를 가짐
• 프레임 경계를 특정 제어 문자로 구분함 (예: 시작(DLE/STX), 끝(DLE/ETX))

• 

📌 문자 스터핑 (Character Stuffing)

프레임 내 제어 문자가 실제 데이터에 포함될 경우를 처리하기 위한 기법이에요.

• 제어 문자와 구분되는 특수 문자를 삽입(escape)하여 데이터와 구분
• 예: ESC + STX, ESC + ETX

• 

🔷 1-2. 비트 프레임 (Bit Frame)

비트 단위로 제어되고 표현되는 프레임입니다.

• 프레임의 시작과 끝에 플래그(flag)라는 특수 비트 패턴을 사용
• 대표적인 플래그 패턴: 01111110

• 

📌 비트 스터핑 (Bit Stuffing)

데이터 중 플래그와 같은 패턴이 나올 경우를 방지하기 위해 사용됩니다.

• 데이터 중 1이 5번 연속되면 자동으로 0을 삽입하여 혼동 방지
• 수신자는 5개의 연속된 1 뒤에 오는 0을 삭제해 원래 데이터로 복원

• 

2. 오류 검출 기법

네트워크에서 데이터가 잘못 전송되었는지를 판단하고 복구하는 과정이에요.

🔧 2-1. 오류 복구 방식

• 역방향 오류 복구: 오류 발생 시 송신자가 재전송 (ACK/NAK 사용)
• 네트워크에서는 재전송 방식이 일반적으로 사용됨

🔹 2-2. 기본 오류 검출 방법

🔷 2-3. 다항 코드 (Polynomial Code, CRC)

가장 널리 쓰이는 오류 검출 방식입니다.
전송 데이터에 특정 규칙(수학적 다항식)을 적용해 오류 검출용 코드를 생성해요.

💡 CRC(Cyclic Redundancy Check)의 원리

• 전송할 데이터를 생성 다항식으로 나눠 나머지를 부가 정보로 전송
• 수신자는 같은 방식으로 다시 계산하여 오류 여부 판단

🧮 CRC에서 사용되는 생성 다항식

📝 정리 요약

• 프레임(Frame)은 데이터 링크 계층에서 데이터를 주고받는 전송 단위이며, 문자 프레임과 비트 프레임으로 나뉜다.
• 문자 프레임은 ASCII 문자 기반이며, 문자 스터핑을 통해 제어 문자와 데이터를 구분한다.
• 비트 프레임은 01111110 같은 비트 패턴(플래그)으로 프레임 구분하고, 비트 스터핑으로 데이터와의 구분을 해결한다.
• 오류 검출은 패리티 비트, 블록 검사, CRC 방식으로 수행되며, 특히 CRC는 생성 다항식을 활용해 높은 정확도의 오류 검출이 가능하다.
• 대표적인 CRC 표준으로는 CRC-12, CRC-16, CRC-CCITT 등이 있다.

1. 데이터 전송 방식

네트워크는 다양한 방식으로 데이터를 주고받습니다. 각각의 방식은 목적과 사용 환경에 따라 선택됩니다.

🔷 1-1. 컴퓨터 네트워크의 효과

컴퓨터를 네트워크로 연결하면 다음과 같은 이점을 누릴 수 있어요:

1. 자원 공유 (프린터, 저장 공간 등)
2. 병렬 처리로 성능 향상
3. 중복 저장으로 신뢰성 향상

🔷 1-2. 전송과 교환의 개념

• 전송(Transmission): 하나의 호스트에서 다른 호스트로 데이터를 직접 보내는 행위.
• 교환(Switching): 여러 호스트가 공유하는 네트워크 환경에서 중간 장비(스위치 등)를 거쳐 데이터를 전달하는 구조.

💡 예시: 호스트 A → B → C → D 로 데이터가 전달될 경우, 중간의 B, C는 교환 역할을 함.

🔷 1-3. 점대점 방식 (Point-to-Point)

송신자와 수신자 간에 직접 연결된 전용 회선을 사용하는 구조입니다.

📌 특징:

• 연결 수가 많을수록 성능은 좋아지지만 비용이 높아짐.
• 연결 수가 적으면 매체를 공유하게 되어 네트워크 혼잡 가능성 증가.

📍구조 유형:

유형 설명

🔷 1-4. 브로드캐스팅 방식 (Broadcasting)

한 호스트가 전송한 데이터가 네트워크 내 모든 호스트에 전달되는 방식입니다.
주로 LAN(Local Area Network)에서 사용되며, 별도의 교환 장비 없이도 동작할 수 있습니다.

📍구조 유형:

유형 설명

🔷 1-5. 멀티포인트 통신

여러 호스트가 동시에 하나의 링크를 공유하여 통신하는 방식입니다.

통신 방식 설명

2. 오류 제어 (Error Control)

데이터 전송 중에 발생할 수 있는 오류를 탐지하고 복구하는 기술입니다.

🔷 2-1. 전송 오류의 유형

• 프레임 오류: 전송 중 데이터가 손상되는 경우
• 프레임 분실: 데이터가 도착하지 않는 경우
• 중복 수신: 동일한 프레임이 두 번 이상 수신되는 경우

🔷 2-2. 오류 처리 방식

상황 처리 방식

🔷 2-3. 순서 번호 (Sequence Number)

• 프레임마다 고유 번호 부여 → 중복 수신 방지
• 수신 측은 순서대로 수신 여부를 판단 가능

• 

  
  
  

• 

🔷 2-4. 흐름 제어 (Flow Control)

송신 속도와 수신 속도의 균형을 맞춰 네트워크 과부하를 방지하는 기술입니다.

📌 만약 송신자가 너무 빠르게 데이터를 보내면?
→ 수신자의 버퍼가 가득 차서 데이터가 유실될 위험이 있음.

➡ 해결 방법: 수신자가 감당할 수 있는 만큼만 전송하도록 제어

📝 정리 요약

• 데이터 전송 방식에는 유니캐스팅(1:1), 브로드캐스팅(1:전체), 멀티캐스팅(1:선택)이 있으며, 멀티포인트 유니캐스팅은 1:N 방식의 반복 전송이다.
• 브로드캐스팅 방식은 간편하지만 호스트 수가 많아질수록 트래픽이 급격히 증가한다.
• 오류 제어는 응답 프레임, 순서 번호, 타임아웃, 그리고 흐름 제어를 통해 이루어지며, 안정적인 데이터 전송을 위해 꼭 필요한 기능이다.

네트워크 환경에서는 서로 다른 네트워크를 연결하고 데이터의 품질을 보장하는 것이 중요하다. 이번 글에서는 인터네트워킹(Inter-Networking) 기술과 QoS(Quality of Service, 서비스 품질) 개념을 정리한다.

1. 인터네트워킹(Inter-Networking)

인터네트워킹은 두 개 이상의 서로 다른 네트워크를 연결하는 기능을 의미한다. 이를 위해 라우터, 브리지, 게이트웨이 같은 네트워크 장비가 사용된다.

1) 네트워크 연결 장비

(1) 라우터(Router)

• 네트워크를 연결하는 대표적인 장비이며, OSI 7계층 중 3계층(네트워크 계층)에서 동작.
• IP 주소를 기반으로 최적의 경로를 선택하고 데이터를 전송.
• LAN과 WAN을 연결하는 데 사용되며, 인터넷에서도 핵심적인 역할을 수행.

(2) 게이트웨이(Gateway)

• 네트워크 간 프로토콜 변환을 수행하는 장비.
• OSI 7계층 모든 계층에서 동작할 수 있으며, 주로 서로 다른 네트워크 구조를 연결할 때 사용.
• 예: VoIP(인터넷 전화) 게이트웨이, 이메일 프로토콜 변환

2) 브리지(Bridge)와 트랜스페런트 브리지

(1) 브리지(Bridge)

• LAN과 LAN을 연결하는 장비로, OSI 2계층(데이터 링크 계층)에서 동작.
• MAC 주소를 기반으로 네트워크를 분할하고, 불필요한 트래픽을 차단하여 네트워크 성능을 향상.
• 서로 다른 LAN을 연결할 경우, 프레임 해석 및 변환 등의 복잡한 작업이 필요함.

• 

(2) 트랜스페런트 브리지(Transparent Bridge)

• 네트워크 사용자가 브리지가 존재하는 것을 인식할 필요 없이 자동으로 네트워크를 관리.
• 라우팅 테이블을 이용해 목적지 MAC 주소를 학습하고, 네트워크 트래픽을 최적화.
• 스패닝 트리(Spanning Tree Protocol, STP)를 사용하여 네트워크 루프를 방지.

3) IP 인터네트워킹(IP Inter-Networking)

IP 기반 네트워크에서 패킷을 목적지까지 효율적으로 전달하기 위해 다양한 기능이 수행된다.

(1) IP 네트워크 연결

• 인터넷에서는 서로 다른 네트워크를 IP 프로토콜을 이용해 연결.
• 네트워크 간 데이터 전송 시, MAC 계층이 다르면 패킷 변환 과정이 필요.
• 필요에 따라 패킷을 분할(Fragmentation)하고, 목적지에서 병합(Reassembly)하는 과정이 수행됨.

(2) 인터넷 라우팅(Internet Routing)

• 고정 경로 배정(Static Routing): 관리자가 직접 경로를 설정하여 사용.
• 적응 경로 배정(Dynamic Routing): 네트워크 상태에 따라 자동으로 경로를 변경.
• 자율 시스템(Autonomous System, AS): 독립적인 라우팅 정책을 가진 네트워크 그룹.

2. 서비스 품질(QoS, Quality of Service)

QoS(Quality of Service)는 네트워크에서 데이터 전송 품질을 유지하기 위한 기술이다.

1) QoS 개요

QoS는 데이터 전송 과정에서 발생할 수 있는 지연, 패킷 손실, 오류율 등을 조절하여 안정적인 네트워크 환경을 제공한다.

QoS를 평가하는 주요 기준

1. 연결 설정 지연(Connection Setup Delay): 연결이 설정되기까지 걸리는 시간.
2. 연결 설정 실패 확률(Connection Setup Failure Probability): 연결 실패율.
3. 전송률(Throughput): 일정 시간 동안 처리할 수 있는 데이터의 양.
4. 전송 지연(Transmission Delay): 패킷이 목적지까지 도달하는 데 걸리는 시간.
5. 전송 오류율(Error Rate): 데이터 전송 중 발생하는 오류의 비율.
6. 우선순위(Priority): 특정 데이터에 대한 우선 전송 처리.

2) 인터넷에서의 QoS 지원

IP 네트워크에서 QoS를 보장하기 위해 다양한 기술이 사용된다.

(1) IP 프로토콜과 QoS

• 기본적으로 IP 프로토콜은 모든 패킷을 동등하게 취급하여 QoS를 보장하지 않음.
• QoS를 위해 DiffServ(Differentiated Services), IntServ(Integrated Services) 등의 기술을 추가 적용할 수 있음.

(2) 데이터 종류별 QoS 특징

데이터 유형 QoS 요구 사항 특징

(3) IP 프로토콜에서의 QoS 구현

• DiffServ (Differentiated Services): 패킷에 우선순위를 부여하여 차별적으로 처리.
• IntServ (Integrated Services): 개별 애플리케이션이 필요한 QoS를 요청하면 네트워크가 이를 보장하도록 설계.
• MPLS (Multiprotocol Label Switching): 패킷에 레이블(Label)을 부여해 빠르고 안정적인 데이터 전송을 지원.

3. 정리 및 요약

• 라우터(Router)는 네트워크 계층(3계층)에서 동작하며, 최적의 경로를 찾아 데이터를 전송하는 역할을 한다.
• 브리지(Bridge)는 MAC 주소를 기반으로 LAN을 연결 및 분할하며, 트랜스페런트 브리지(Transparent Bridge)는 네트워크 루프를 방지하는 스패닝 트리(Spanning Tree) 기능을 갖춘다.
• IP 인터네트워킹은 서로 다른 네트워크를 연결하는 과정으로, 패킷 변환, 라우팅 등이 포함된다.
• QoS(Quality of Service)는 네트워크에서 전송 지연, 오류율, 우선순위 등을 조절하여 데이터 전송 품질을 유지하는 기술이다.
• IP 프로토콜은 기본적으로 QoS를 보장하지 않지만, DiffServ, IntServ, MPLS 등의 기술을 적용하여 QoS를 지원할 수 있다.

네트워크에서 데이터를 효과적으로 전송하기 위해 다양한 교환 방식이 존재한다. 본 글에서는 회선 교환, 패킷 교환, 프레임 릴레이 및 셀 릴레이와 같은 데이터 교환 방식과 LAN(Local Area Network)의 구조에 대해 정리한다.

1. 교환 시스템

네트워크에서 데이터를 송수신하기 위해서는 어떤 방식으로 데이터를 교환할지 결정해야 한다. 교환 방식은 연결 설정 여부와 데이터 전송 단위에 따라 나뉜다.

1) 교환 방식

2) 교환 시스템의 종류

네트워크 환경에서 데이터를 송수신하는 방식은 여러 가지가 있으며, 사용자의 필요에 따라 선택된다.

(1) 전용 회선 방식

• 송신 호스트와 수신 호스트가 전용 통신 선로를 사용하여 데이터를 전송하는 방식.
• 보안성과 안정성이 뛰어나지만, 비용이 높고 활용도가 낮음.
• 예: 기업 간 전용선, 금융망

(2) 교환 회선 방식

• 전송 선로 하나를 다수의 사용자가 공유하여 데이터를 전송하는 방식.
• 통신이 필요할 때마다 연결을 설정하고 해제.
• 예: 일반 전화망(PSTN)

(3) 회선 교환 방식

• 통신을 하기 전 송신자와 수신자 간의 연결 경로를 미리 설정하는 방식.
• 전송 중에는 해당 회선을 다른 사용자가 사용할 수 없음.
• 예: 전화 통화, ISDN(종합 정보 통신망)

(4) 패킷 교환 방식

• 데이터를 작은 단위(패킷)로 분할하여 전송하는 방식.
• 개별 패킷이 서로 다른 경로를 통해 전송될 수 있으며, 목적지에서 재조립됨.
• 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있지만, 패킷 지연이 발생할 수 있음.
• 예: 인터넷 데이터 전송, IP 기반 네트워크

3) 패킷 교환의 방식

패킷 교환 방식은 두 가지 방법으로 구현될 수 있다.

(1) 가상 회선 방식

• 패킷 교환이지만, 데이터를 전송하기 전에 논리적인 연결(가상 회선)을 설정하는 방식.
• 모든 패킷이 같은 경로로 전송되며, 도착 순서가 유지됨.
• 예: X.25, 프레임 릴레이, MPLS(Multi-Protocol Label Switching)
•  

  

(2) 데이터그램 방식

• 각 패킷이 독립적으로 라우팅되며, 목적지까지 가는 경로가 다를 수 있음.
• 패킷이 순서대로 도착하지 않을 수도 있으며, 신뢰성을 보장하지 않음.
• 예: UDP(User Datagram Protocol)
•  

  

4) 프레임 릴레이와 셀 릴레이

(1) 프레임 릴레이

• 패킷 교환 방식의 고속 버전으로, 네트워크 전송 속도를 높이기 위해 오버헤드를 최소화한 방식.
• 오류 검출 및 복구 기능이 없으며, 네트워크의 신뢰성에 의존.
• 예: 기업 간 VPN, 고속 데이터 전송

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(2) 셀 릴레이

• 데이터를 고정 크기(일반적으로 53바이트)의 셀(Cell) 단위로 전송하는 방식.
• 전송 지연이 일정하여 멀티미디어 통신에 적합.
• 예: ATM(Asynchronous Transfer Mode), 광대역 네트워크

2. LAN, MAN, WAN

네트워크는 범위(전송 거리)에 따라 LAN, MAN, WAN으로 나뉜다.

3. 정리 및 요약

• 회선 교환은 데이터를 전송하기 전에 연결 경로를 미리 설정하는 방식으로, 모든 데이터가 같은 경로를 통해 전달되며, 고정 대역을 사용하여 안정적인 데이터 전송이 가능하다.
• 메시지 교환은 송신자가 전송하는 전체 데이터를 하나의 단위(메시지)로 전송하며, 각 메시지 헤더에 목적지 주소를 포함한다.
• 패킷 교환은 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어 전송하며, 패킷마다 독립적인 라우팅을 수행한다.
• LAN, MAN, WAN은 네트워크의 범위에 따라 구분되며, LAN은 작은 지역에서, WAN은 국가 및 글로벌 규모에서 사용된다.

1. OSI 참조 모델

1) OSI 7계층 모델의 개념

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나누어 설계된 개념적인 모델이다. 각 계층은 특정한 역할을 수행하며, 계층 간에는 정해진 인터페이스를 통해 데이터를 주고받는다.

(1) 주요 용어 정의

• 계층 n 프로토콜: 같은 계층(n계층)에 있는 장치들끼리 데이터를 주고받을 때 사용하는 통신 규칙.
• 동료 프로세스(Peer Process): 네트워크 양단에서 동일 계층에서 실행되는 프로세스.
• 인터페이스(Interface): 상위 계층과 하위 계층 간의 연결 방식.
• 서비스(Service): 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 기능.

(2) 데이터 흐름과 헤더 정보

• 송신 측: 데이터를 전송할 때, 각 계층에서 헤더(Header)를 추가하여 하위 계층으로 전달.
• 수신 측: 데이터를 받을 때, 각 계층에서 헤더를 제거하면서 상위 계층으로 전달.
• 이를 캡슐화(Encapsulation) 및 역캡슐화(Decapsulation) 과정이라고 한다.
•  

(3) OSI 7계층의 중개 기능

OSI 모델에서는 네트워크 경로를 설정하고 데이터를 전달하는 기능이 포함된다.

• 라우팅(Routing): 네트워크 계층에서 최적의 데이터 경로를 결정하는 기능.
• 데이터 전송 및 오류 제어: 데이터 링크 계층에서 오류 검출 및 수정 기능을 수행.
•  

2) OSI 7계층별 기능

각 계층은 특정한 역할을 담당하며, 계층 간 협력을 통해 안정적인 네트워크 통신이 가능하다.

계층 번호 계층 이름 주요 기능

OSI 모델은 시스템 공간(1~4계층)과 사용자 공간(5~7계층) 으로 나뉘며, 하위 계층이 상위 계층에 서비스를 제공하는 구조로 동작한다.

2. TCP/IP 모델

TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 실용적인 네트워크 모델로, OSI 모델보다 간결하게 4계층으로 구성된다.

1) TCP/IP 계층 구조

OSI 모델과 달리 TCP/IP 모델은 계층을 합쳐 4개의 계층으로 구성된다.

TCP/IP 계층 OSI 계층 대응 주요 프로토콜

2) TCP와 UDP의 차이

• TCP(Transmission Control Protocol)
  • 연결형 서비스 제공 (3-way handshake를 통한 연결 설정).
  • 데이터의 신뢰성 보장 (패킷 손실 시 재전송).
  • 웹 브라우징, 이메일, 파일 전송 등 신뢰성이 중요한 서비스에 사용됨.
• UDP(User Datagram Protocol)
  • 비연결형 서비스 제공 (별도의 연결 설정 과정 없음).
  • 빠른 전송이 가능하지만 데이터 손실 발생 가능.
  • 실시간 스트리밍, 온라인 게임, VoIP 등 지연 시간이 중요한 서비스에 사용됨.
•  

3) TCP/IP 모델의 주요 프로토콜

(1) ARP(Address Resolution Protocol)와 RARP(Reverse ARP)

• ARP: 네트워크에서 IP 주소를 물리 주소(MAC 주소)로 변환하는 프로토콜.
  • 예: 호스트가 특정 IP 주소로 패킷을 전송하려면 해당 IP에 해당하는 MAC 주소를 알아야 함.
  • 이를 위해 ARP 요청을 보내고, 해당 호스트가 응답하면 MAC 주소를 획득.
• RARP: ARP와 반대로 물리 주소(MAC 주소)를 IP 주소로 변환하는 프로토콜.
  • IP 주소가 없는 장치(예: 디스크 없는 워크스테이션)가 부팅 시 IP를 할당받을 때 사용됨.

(2) ICMP(Internet Control Message Protocol)

• 네트워크에서 오류 메시지를 전달하는 프로토콜.
• 주로 핑(Ping) 명령에 사용되며, 패킷이 정상적으로 전송되지 않았을 경우 오류 정보를 제공.
• 주요 기능:
  • Echo Request / Reply: 연결 확인 (Ping 테스트).
  • Destination Unreachable: 목적지 도달 불가.
  • Time Exceeded: TTL(Time to Live) 초과로 패킷 폐기.
  • Redirect: 더 나은 경로로 변경 요청.

3. OSI 모델 vs TCP/IP 모델 비교

비교 항목 OSI 모델 TCP/IP 모델

4. 정리 및 요약

• OSI 7계층 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나누어 각각의 역할을 수행하며, 시스템 공간(계층 1~4)과 사용자 공간(계층 5~7) 으로 구성된다.
• TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 네트워크 모델로, 4계층 구조를 가진다.
• ARP와 RARP는 IP와 MAC 주소 변환에 사용되며, ICMP는 네트워크 오류 메시지를 전달하는 역할을 한다.

1. 계층 구조의 개념

1.1 계층적 모듈 구조

1) 모듈화의 개념

• 복잡한 시스템을 기능별로 모듈화하면 구조가 단순해짐
• 프로그래밍 언어에서는 함수 개념을 사용해 전체 프로그램을 모듈화함

2) 계층 구조의 장점

• 시스템을 이해하고 설계, 구현하기 쉬움
• 모듈 간 표준 인터페이스가 단순하면 독립성이 향상됨
• 동일 계층 간 인터페이스(프로토콜)를 단순화할 수 있음
• 특정 모듈의 외부 인터페이스가 변하지 않으면 내부 기능 변화가 전체 시스템에 영향을 미치지 않음

2. 프로토콜 설계 시 고려 사항

2.1 주요 요소

• 주소 표현: 데이터를 올바른 목적지로 전달하는 방식
• 오류 제어: 데이터 변형 오류와 데이터 분실 오류를 감지하고 복구하는 기능
• 흐름 제어: 송신 호스트가 과도한 속도로 데이터를 전송하지 않도록 조절하는 기능
• 데이터 전달 방식: 단방향, 전이중, 반이중

3. 서비스 프리미티브

3.1 개념

서비스 프리미티브(Service Primitives)는 계층 구조 프로토콜에서 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 서비스의 인터페이스를 의미함. 네트워크에서는 특정 계층이 다른 계층과 상호작용할 때 표준화된 명령어를 사용하여 데이터를 요청하고 응답함.

3.2 서비스 유형

• 연결형 서비스: 데이터 전송 전에 연결을 설정하고, 전송이 끝나면 연결을 해제하는 방식
  • 예: TCP (Transmission Control Protocol)
  • 연결 설정 → 데이터 전송 → 연결 해제의 3단계 과정
• 비연결형 서비스: 데이터가 독립적으로 목적지로 전송되는 방식
  • 예: UDP (User Datagram Protocol)
  • 각 데이터 패킷이 개별적으로 처리됨

3.3 서비스 프리미티브의 동작 원리

서비스 프리미티브는 네트워크 계층 간 데이터 전송을 제어하는 4가지 주요 명령어로 이루어짐.

1. Request (요청): 상위 계층이 하위 계층에 특정 서비스를 요청함
   • 예: CONNECT.Request (연결 설정 요청), DATA.Request (데이터 전송 요청)
2. Indication (알림): 하위 계층이 요청을 수락했음을 상위 계층에 알림
   • 예: CONNECT.Indication, DATA.Indication
3. Response (응답): 요청을 받은 대상이 응답을 보냄
   • 예: CONNECT.Response, DATA.Response
4. Confirm (확인): 응답을 받은 송신 측에서 최종 확인을 수행
   • 예: CONNECT.Confirm, DATA.Confirm

4. 요약

• 네트워크는 계층 구조를 통해 모듈화되어 동작하며, 각 계층은 독립적인 기능을 수행함.
• 서비스 프리미티브는 네트워크 계층 간 데이터를 주고받기 위한 표준 명령어 세트로, Request, Indication, Response, Confirm의 과정을 거침.
• 연결형 서비스는 TCP처럼 데이터 전송 전에 연결을 설정하고, 비연결형 서비스는 UDP처럼 개별 데이터 패킷을 독립적으로 전송함.

1. 인터네트워킹

1.1 네트워크 연결 장비

• 게이트웨이(Gateway): 서로 다른 네트워크 간 데이터 변환 및 통신을 지원
• 리피터(Repeater): 물리 계층에서 신호를 증폭하여 전송 거리 연장
• 브리지(Bridge): 데이터 링크 계층에서 네트워크를 연결하고 트래픽을 관리
• 라우터(Router): 네트워크 계층에서 최적의 경로를 선택하여 데이터 패킷 전송

2. 프로토콜 및 데이터 단위

2.1 데이터 단위

• APDU (Application Protocol Data Unit): 응용 계층 데이터 단위
• PPDU (Presentation Protocol Data Unit): 표현 계층 데이터 단위
• SPDU (Session Protocol Data Unit): 세션 계층 데이터 단위
• TPDU (Transport Protocol Data Unit): 전송 계층 데이터 단위
  • 세그먼트(Segment): TCP에서 사용
  • 데이터그램(Datagram): UDP에서 사용
• NPDU (Network Protocol Data Unit): 네트워크 계층 데이터 단위 (패킷)
• DPDU (Data Link Protocol Data Unit): 데이터 링크 계층 데이터 단위 (프레임)

3. 네트워크 주소 체계

3.1 IP 주소

• IPv4: 32비트 주소 체계 사용
• IPv6: 128비트 주소 체계 사용 (IPv4 확장 버전)

3.2 호스트 이름과 주소 변환

• DNS(Domain Name System): 호스트 이름과 IP 주소 간 변환 수행
• 호스트 이름 구조: <호스트>.<단체이름>.<단체종류>.<국가도메인> 형식

3.3 주소 정보 관리

• 호스트 파일(Hosts File): 호스트 이름과 IP 주소 매핑 정보를 저장하는 텍스트 파일

4. 요약

• 게이트웨이는 네트워크 간 통신을 연결하고, 리피터는 신호 증폭, 브리지는 네트워크 세그먼트 연결, 라우터는 데이터 패킷을 최적의 경로로 전달함.
• 데이터 단위는 계층별로 다르며, TCP는 세그먼트, UDP는 데이터그램, 네트워크 계층은 패킷, 데이터 링크 계층은 프레임을 사용함.
• IPv4는 32비트, IPv6는 128비트 주소 체계를 사용하며, DNS를 통해 호스트 이름과 IP 주소 변환이 이루어짐.

1. 네트워크의 기초 용어

1.1 주요 개념 및 정의

• 인터페이스: 서로 다른 시스템 또는 계층 간의 상호 작용을 위한 연결 방식
• 전송 매체: 데이터를 전달하는 물리적 또는 무선 경로
• 프로토콜: 데이터 교환을 위한 규칙과 절차를 정의하는 표준
• 네트워크: 전송 매체를 통해 연결된 시스템들의 모음
• 인터넷: 전 세계적으로 연결된 네트워크의 집합
• 표준화: 네트워크 기술 및 프로토콜의 일관성을 유지하기 위한 과정

1.2 네트워크에서 사용되는 주요 시스템 용어

• 노드(Node): 네트워크에 연결된 모든 장치 (예: 컴퓨터, 라우터, 스위치 등)
• 호스트(Host): 자체적인 컴퓨팅 기능을 갖춘 네트워크 장치
• 클라이언트(Client): 네트워크에서 특정 서비스를 요청하는 시스템
• 서버(Server): 클라이언트에게 서비스를 제공하는 시스템

2. 네트워크의 기능

2.1 계층 모델

(1) OSI 7계층 모델

ISO(국제표준화기구)는 네트워크의 표준화를 위해 OSI(Open System Interconnection) 7계층 모델을 정의함. 이 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나누어 설명함.

계층 역할

(2) 프로토콜과 인터페이스

• 프로토콜(Protocol): 서로 다른 호스트의 동일 계층 간 통신을 위한 규칙 (예: TCP/IP, HTTP, FTP)
• 인터페이스(Interface): 같은 호스트 내 상하위 계층 간의 통신 방식
• 서비스(Service): 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 기능

(3) 인터넷 계층 구조

인터넷 프로토콜 스택은 OSI 모델과 유사하지만, 계층을 다르게 분류함.

• 네트워크 계층: IP(Internet Protocol)를 사용하여 데이터 패킷을 전송
• 전송 계층: TCP(신뢰성 있는 연결) 또는 UDP(빠른 전송) 사용
• 응용 계층: FTP, HTTP, SMTP 등 다양한 네트워크 서비스 제공

2.2 FTP(File Transfer Protocol)의 개념

• FTP(파일 전송 프로토콜): TCP/IP 네트워크에서 파일을 교환하기 위해 1971년에 개발된 프로토콜.
• 클라이언트-서버 모델을 기반으로 동작하며, 명령어 채널과 데이터 채널을 통해 파일을 주고받음.

3. 요약

• 네트워크는 전송 매체를 통해 연결된 시스템들의 모음으로 정의됨.
• OSI 7계층 모델은 네트워크 통신을 7단계로 나누어 설명하며, 각 계층은 특정 기능을 수행함.
• 프로토콜은 서로 다른 시스템 간의 데이터 교환 규칙이며, 인터페이스는 같은 시스템 내 계층 간의 통신 규칙을 의미함.
• FTP는 파일 전송을 위한 대표적인 네트워크 프로토콜 중 하나임.