이번 네트워크 칼럼 4장에서는 저번 칼럼 3장에서 나왔던 프로토콜을 좀 더 깊게 알아보고 OSI 7계층을 이해하는 시간을 가져보도록 하겠습니다! 앞으로 매주 네트워크칼럼을 만나볼 수 있습니다. 10장까지 함께해요!😍 |
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프로토콜은 컴퓨터나 네트워크 장비 간에 데이터를 송수신하기 위해 사용되는 규칙과 절차를 정의한 규약입니다. 이는 통신을 원활하게 하기 위해 사용되며, 컴퓨터나 네트워크 장비들 간에 데이터를 송수신하고 처리하는 방법을 표준화하여 상호간의 호환성을 확보합니다. 프로토콜은 다양한 종류가 있으며, 각각의 프로토콜은 특정한 목적과 기능을 가지고 있습니다. 예를 들어 HTTP는 웹에서 정보를 교환하기 위한 프로토콜로 클라이언트과 서버 간의 파일 정송을 지원합니다. 프로토콜은 규칙, 구문, 의미, 동기화, 오류 복구 방법 등을 정의하며, 하드웨어와 소프트웨어로 구현됩니다. 이러한 프로토콜은 전 세계에서 공통으로 사용되는 '기술 표준'이라고 할 수 있습니다. |
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① IETF 표준: 인터넷 통신 프로토콜
②IEEE 표준: 유/무선 통신 프로토콜
1) IEEE 802.3 시리즈 : Ethernet, 유선 네트워크에서 통신하기 위한 표준
2) IEEE 802.11 시리즈 : Wi-Fi 무선 네트워크에서 사용되는 표준 |
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OSI(Open System Interconnection) 모델은 1984년 ISO(국제 표준화 기구)에 의해 만들어 졌습니다. 네트워크 통신을 위해 프로토콜을 설계 및 구현할 때 효율성과 상호 운용성을 높이기 위해 기능별로 각 계층을 나누어 구현하기 위해 사용하는 방식입니다. |
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위 그림과 같이 7계층으로 나누고, 각 계층마다 서로 다른 기능을 담당하는 구조입니다. 데이터를 주고 받기 위해서 위와 같은 계층마다 프로세스를 거쳐서 통신이 이루어지게 됩니다. |
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웹 브라우저는 웹 사이트의 웹서버 어플리케이션과 통신하는 클라이언트 어플리케이션입니다. |
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어플리케이션 레이어에 속하는 프로토콜)
- HTTP, POP3, IMAP, SMTP, DNS, FTP, SSH, TELNET등등 |
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웹 브라우저는 Application Layer에서 동작하는 클라이언트 어플리케이션으로, 사용자가 웹 사이트에 접속하기 위해 웹 서버 어플리케이션과 통신합니다. |
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프리젠테이션 레이어에 속하는 프로토콜)
- ASCII/UTF-8/UTF-16등 문자 인코딩 프로토콜
- ZIP, GZIP등 데이터 압축 프로토콜
- SSL/TLS등 암호화 프로토콜
- MIME등 이메일 같은 멀티미디어 데이터를 전송하기 위한 프로토콜
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웹 브라우저와 서버 사이에서 세션을 유지하기 위한 작업은 Session Layer에서 이루어집니다. 이 계층은 ID 생성, 관리, 로그인 상태 유지 등의 기능을 담당합니다. |
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세션 레이어에 속하는 프로토콜
- SCP(Session Control Protocol) : 세션 설정, 유지, 종료 /* 잘 사용 안됨
- NetBIOS : 마이크로소프트 윈도우 환경에서 파일 공유 및 프린팅 서비스를 위한 프로토콜
- RPC(Remote Procedure Call) : 원격 프로시저 호출(클라이언트에서 서버간 세션 설정 및 관리)
- PPTP : VPN을 구성 설정 및 관리
- SDP/SIP : 멀티미디어 세션 제어, 설정 관리
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웹서버와 사용자 브라우저 간 데이터를 주고 받기 위해 TCP, UDP, SCTP, L2TP, NFS, RTP 등의 방식을 사용합니다. 이러한 방식은 데이터의 안전한 전송과 신뢰성 있는 연결을 제공하는 Transport Layer에서 사용됩니다. |
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트랜스포트 레이어에 속하는 프로토콜
- TCP : Transmission Control Protocol, 신뢰성 있는 연결 지향형 프로토콜
- UDP : User Datagram Protocol, 신뢰성을 보장하지 않지만 빠른 전송 제공, 비 연결형 프로토콜, 음성통화 및 동영상 스트리밍등 실시간에 사용
- SCTP : TCP와 유사, 전화망 및 VoIP등에서 사용
- L2TP : VPN에서 사용하며 터널링을 통해서 데이터를 안전하게 전달
- NFS : 네트워크 파일 시스템, 클라이언트와 서버간 파일 공유
- RTP : IP 네트워크 상에서 데이터를 실시간으로 전송하기 위한 프로토콜. |
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웹서버와 브라우저 간의 통신을 위해 경로를 알아야 합니다. 사용자 PC는 IP를 사용하고, 라우터와 스위치는 IP와 라우팅 프로토콜(OSPF/BGP)을 사용합니다. 이러한 경로 선택과 데이터의 분할과 전송은 Network Layer인 3계층에서 이루어집니다. 이때 사용되는 것은 IP 주소와 라우팅 알고리즘입니다. |
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네트워크 레이어에 속하는 프로토콜
- IP : 데이터를 전송하는데 주로 사용, 경로 결정 및 패킷 라우팅 담당
- ICMP : IP 네트워크의 상태, 트러블슈팅, 경로 확인등에 사용
- IGMP : 멀티캐스트 트래픽 관리
- IPSec : 보안을 제공하기 위해 사용
- RIP/OSPF/BGP : 라우터간 라우팅 정보 교환 및 경로 결정
- MPLS : 패킷 스위칭시에 라우팅 및 전송기술로 사용 |
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데이터가 실제 물리적인 매체(이더넷 케이블, 광케이블등)를 통해서 전달이 되려면 전기적인 신호나 광 신호로 변환이 되어야 합니다. |
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Physical 레이어에 속하는 프로토콜
- 이더넷 : 랜상에서 UTP나 광케이블을 통해서 전송시 데이터를 전기적인 신호나 광신호로 변경하여 보내게 됩니다.
- RS-232 : 직렬 통신시 사용하며 전기적인 신호로 전송합니다.
- V.35 : 원격 네트워크 장비간 사용하는 시리얼 프로토콜, 전기적인 신호로 전송
- T1/E1 : 디지털 통신 회선에서 사용되며 전기적 신호로 전송합니다.
- SONET/SDH : 시리얼 구간에서 광케이블을 통해서 광 신호로 전송 |
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[구축사례]
코어엣지 PoE 스위치 설치시
2가지는 꼭 고려해 주세요.
PoE(Power over Ethernet) 기술은 네트워크 UTP 케이블을 통해서 데이터와 전력을 동시에 전송하는 기술로서 비용절감 및 편리성등으로 인하여 많은 곳에서 사용 중입니다.
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