[네트워크] Link Layer: LANs(근거리 통신 망)

네트워크 관련 글 순서(참조 영상 기준)

애플리케이션 계층
- 네트워크 애플리케이션의 원리
- DNS
- TCP를 이용한 Socket 프로그래밍

전송계층
- 전송 계층 서비스의 원리
- rdt 원리
- 연결 지향 전송: TCP
- TCP 흐름 제어(3-way handshake, 4-way handshake)
- TCP 혼잡 제어

네트워크 계층
- 네트워크 계층 서비스
- Network Address Translation(NAT), DHCP
- 라우팅 알고리즘(Link State, Distance Vector)
- 계층적 경로 변경(AS)

링크 계층
- 다중 엑세스 프로토콜
- LANs(근거리 통신망)

무선 및 모바일 네트워크
- 무선 네트워크

웹 요청 시 일어나는일

네트워크 보안
- 대칭키 & 공개키,RSA 암호화
- Secure e-mail, SSL, MAC
- IPSec(ESP), Firewall(방화벽)

 

LANs(Local Area Network)이란

근거리 통신 망.  지역 네트워크를 뜻함.

 

Lan 내에선 다양한 형태가 있지만, 이더넷(Ethernet)이 가장 광범위하게 이용되고 있음.

 

Ethernet

• 지역 네트워크의 한 방식
• 전에 배웠던 CSMA/CD 프로토콜을 사용
• Link Layer 계층에선 통신을 하기위해 IP주소가 아닌, MAC 주소를 사용함.

 

MAC(Media Access Control)

• 네트워크 인터페이스^[각주:1]마다 가지고 있는 고유의 번호(변하지 않음)
• 48bit로 이루어져있고, 앞부분의 24bit는 제조사. 뒷부분은 제품별 일련번호.

 

그럼 통신을 하기 위해선 본인의 맥주소와 상대방의 맥주소를 알아야하는데, 이때 쓰이는게 ARP이다.

 

ARP(address resolution protocol)

• 맥주소를 알아오기 위한 프로토콜
• 프레임에 IP패킷이 담긴게 아닌 ARP Query를 담아 전방위로 브로드캐스트로 보내서 해당하는 맥주소를 받아옴.
• IP패킷이 담겼는지 ARP Query가 담겼는지 확인하는게 type 헤더
• 한번 얻어온 맥주소는 ARP TABLE에 담아두고, 추후엔 이걸 참조해서 보냄

 

이렇게 계속 IP패킷에 헤더를 씌워서 프레임으로 보냈다가, 꺼났다가 하게 되면서 보내진다.

IP패킷은 변하지 않는다.(TTL만 변경)

 

 

 

이더넷의 구조

이더넷 프레임 구조

• Preamble : 송신자와 수신자의 동기화를 위해 사용.(물리계층에서 붙임)
• dest address: 목적지 맥주소
• source address: 출발지 맥주소
• type: 데이터에 담긴 프로토콜 타입 확인(IP패킷,ARP Query 등)
• data: 데이터
• CRC: 에러 검출

 

이더넷 방식 구조

 

• 버스형은 링크공간을 다 같이 쓰게 한쪽에서 사용하면 다른쪽에선 사용 불가능.
• 스타형은 스위치를 통해 서로 분리된 링크를 사용함.
• 현재는 대부분 스타형을 씀

 

스타형 스위치 작동 구조

• 스위치는 스위치 테이블을 통해서 해당 목적지로 데이터를 보내줌.
• 스위치는 스스로 학습하여 테이블을 구성.
  
  • A에서 데이터를 받으면 해당 포트엔 A가 있다고 학습.
  • 테이블에 가야할곳이 없다면 A포트 제외 전체에 보냄(플러딩)
  • 테이블에 있다면 참조하여 보냄.
• 초반엔 플러딩이 자주 일어나겠지만, 이후엔 학습된 것을 통해 테이블을 참조하여 보낼 수 있음.

 

LAN 구조

 

Data center networks

 

아마존과 구글 같은 대기업들은 무수한 서버가 있다.

위와 같은 구조로 계층화를 이루어놨다.

 

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참조

 

KOCW 네트워크 강의 - 한양대 2018 1학기 이석복 교수님

컴퓨터네트워크

 

1. 장비가 아닌 인터페이스라고 하는 이유는 한 장비에 포트마다 인터페이스를 가져서 맥주소가 다를 수 있음. 즉 한 장비에 여러개의 맥주소를 가지는게 가능 [본문으로]