TCP/IP 프로토콜분석및네트워크프로그래밍 Chapter 1: OSI 참조모델과 TCP/IP 2003. 3. 1
프로토콜 (Protocol) 표준화된통신규약 장치간의정보를송수신하기위한협정 무전기의예 Over: 송신완료통지 Roger: 수신완료통지 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 2
OSI 참조모델 목표 이기종컴퓨터간에도통신이가능한개방형시스템 상호접속모델제시 표준화기관 ISO(International Organization for Standardization) ITU(International Telecommunication Union) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 3
OSI 참조모델 IMB PC Router Macintosh Internet 응용계층 응용계층프로토콜 응용계층 Upper Layers Lower Layers 표현계층세션계층전송계층네트워크계층 데이터링크계층 물리계층 네트워크계층프로토콜 데이터링크계층프로토콜 물리계층프로토콜 표현계층프로토콜세션계층프로토콜전송계층프로토콜네트워크계층데이터링크계층물리계층 네트워크계층프로토콜 데이터링크계층프로토콜 물리계층프로토콜 표현계층세션계층전송계층네트워크계층데이터링크계층물리계층 전송매체 전송매체 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 4
OSI 참조모델에서의정보교환 근원지 라우터 목적지 Internet L7 데이터 L7 L7 L7 데이터 L7 데이터 H6 L6 L6 L7 데이터 H6 L6 데이터 H5 L5 L5 L6 데이터 H5 L5 데이터 H4 L4 L4 L5 데이터 H4 L4 데이터 H3 L3 L3 L3 L4 데이터 H3 T2 L3 데이터 H2 L2 L2 L2 T2 L3 데이터 H2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 L1 정보의흐름 L1 L1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 5
OSI 계층별기능 : 물리계층 물리계층의기능 정보를물리적인전송매체 ( 구리선, 동축케이블, 광케이블등 ) 를통해전송 기계적, 전기적, 기능적, 절차적규격 데이터링크계층 L2 데이터 L2 데이터 데이터링크계층 물리계층 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 물리계층 전송매체 : SAP(Service Access Point) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 6
OSI 계층별기능 : 데이터링크계층 데이터링크계층의기능 인접통신장치간의신뢰성있는정보전송보장 프레임수신확인, 프레임화, 동기화, 순서제어, 매체접근제어, 흐름제어, 에러제어, 물리주소지정 네트워크계층 L3 데이터 L3 데이터 네트워크계층 데이터링크계층 T2 L3 데이터 H2 T2 L3 데이터 H2 데이터링크계층 물리계층 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 물리계층 : SAP(Service Access Point) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 7
OSI 계층별기능 : 네트워크계층 네트워크계층의기능 여러네트워크를거쳐데이터를전송 라우팅, 스위칭기능제공 전송계층 L4 데이터 L4 데이터 전송계층 네트워크계층 L4 데이터 H3 L4 데이터 H3 네트워크계층 데이터링크계층 L3 데이터 L3 데이터 데이터링크계층 : SAP(Service Access Point) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 8
OSI 계층별기능 : 전송계층 전송계층의기능 근원지에서송신한데이터를목적지까지전달 종단간프로세스간투명한데이터전송보장 세션계층 L5 데이터 세션계층 L5 데이터 전송계층 전송계층 H4 H4 H4 H4 H4 H4 네트워크계층 L4 데이터 네트워크계층 L4 데이터 L4 데이터 L4 데이터 L4 데이터 L4 데이터 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 9
OSI 계층별기능 : 세션계층 세션계층의기능 사용자위주의논리적인연결서비스제공 전이중 (full-duplex), 반이중 (half-duplex), 단방향 (simplex) 전송모드 표현계층 L6 데이터 표현계층 L6 데이터 세션계층 세션계층 H5 H5 syn syn syn syn syn syn 전송계층 L5 데이터 전송계층 L5 데이터 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 10
OSI 계층별기능 : 표현계층 표현계층의기능 정보의코드화체계를통일 데이터의압축 / 압축해제 응용계층 L7 데이터 응용계층 L7 데이터 표현계층 표현계층 암호화, 압축된데이터 H6 암호화, 압축된데이터 H6 세션계층 L6 데이터 세션계층 L6 데이터 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 11
OSI 계층별기능 : 응용계층 응용계층의기능 사용자인터페이스제공 웹, 전자우편, 원격파일접근, 디렉토리서비스 응용계층 응용계층 L7 데이터 L7 데이터 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 12
네트워크의분류 거리에의한분류 근거리통신망 (LAN: Local Area Network) 대도시통신망 (MAN: Metropolitan Area Network) 광역통신망 (WAN: Wide Area Network) 주요 LAN 구축기술 Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet 주요 WAN 구축기술 PSTN, PSDN, Frame Relay, ISDN, Leased line 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 13
토폴로지 (Topology) 네트워크를구성하는노드와노드들간의연결상태에대한기하학적배치 버스 (bus) 토폴로지 링 (ring) 토폴로지 스타 (star) 토폴로지 계층적트리 (tree) 토폴로지 메시 (mesh) 토폴로지 : 노드 : 링크 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 14
TCP/IP 프로토콜집합 TCP/IP Protocol suite 인터넷표준프로토콜 계층구분이 OSI 참조모델과정확히일치하지않음. TCP, IP 및 UDP, ARP, ICMP, SMTP 등다양한프로토콜의집합체 TCP/IP 프로토콜계층 애플리케이션계층 (Application Layer) TCP/IP 프로토콜집합 Telnet FTP SMTP DNS SNMP 트랜스포트계층 (Transport Layer) TCP UDP 네트워크계층 (Network Layer) 네트워크인터페이스계층 (Network Interface Layer) IP, ARP, ICMP, IGMP Ethernet Token Ring Frame Relay ATM 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 15
TCP/IP 프로토콜계층 네트워크인터페이스계층 OSI 7 계층의데이터링크계층과물리계층에해당 Ethernet, Token ring, 무선 LAN, X.25, Frame relay 인터넷계층 OSI 7 계층의네트워크계층에해당 IP, ARP, ICMP, IGMP 전송계층 OSI 7 계층의전송계층에해당 TCP, UDP 응용계층 OSI 7 계층의세션, 표현, 응용계층에해당 HTTP, FTP, SMTP, Telnet OSI 7 계층 애플리케이션계층 프레젠테이션계층 세션계층 트랜스포트계층 네트워크계층 데이터링크계층 물리계층 TCP/IP 프로토콜계층애플리케이션계층트랜스포트계층인터넷계층네트워크인터페이스계층 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 16
물리주소란? 물리주소표현 데이터링크계층의 MAC 계층에의해사용되는 48비트의하드웨어주소 MAC 주소 (16 진수표현 ) : 00-40-D0-15-81-C5 제조회사식별번호 카드의일련번호 1 24 25 48 0000 0000 0100 0000 1101 0000 0001 0101 1000 0001 1100 0101 Universally/locally administered bit 대표적인제조회사식별번호의예 Intel: 00-A0-C9 3Com: 00-50-DA Realtek: 00-40-D0 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 17
IP 주소표현 IP 주소의구조 32 비트로구성, 10 진도트표기법사용 논리적인네트워크규모에따라클래스별로 IP 주소부여 32 비트 클래스종류 네트워크 ID 호스트 ID 1 8 9 16 17 24 25 32 Class A 0 네트워크 ID 호스트 ID Class B 1 0 네트워크 ID 호스트 ID Class C 1 1 0 네트워크 ID 호스트 ID Class D Class E 1 1 1 0 1 1 1 1 멀티케스트주소 (multicast address) 장래사용예정 (reserved for future use) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 18
포트주소 ( 포트번호 ) 목적 멀티프로세싱시스템에서통신하는프로세스를 구분하기위해사용되는 16bit 크기의번호 종류 공인포트 (Well-known port) 등록된포트 (Registered port) 동적포트 (Dynamic port) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 19
서브넷팅 (Subnetting) 서브넷 (Subnet), 서브네트워크 (subnetwork) 하나의네트워크를관리하기쉽도록논리적으로나누어만든작은규모의네트워크 165.229.1.27 165.229.1.20 165.229.1.100 165.229.1.0 인터넷 서브네트워크 165.229.3.50 165.229.3.29 165.229.3.140 라우터 서브네트워크 165.229.46.0 165.229.3.0 165.229.46.50 165.229.46.29 165.229.46.140 네트워크 서브네트워크 165.229.0.0 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 20
수퍼네팅 (Supernetting) 작은네트워크여러개를묶어서하나의큰네트워크로통합 211.214.135.38 클래스 C 네트워크주소 (211.214.135.X) 211.214.135.60 211.214.135.18 211.214.132.12 클래스 C 네트워크주소 (211.214.132.X) 211.214.132.47 211.214.132.100 인터넷 수퍼네트워크 211.214.132.0 211.214.133.64 211.214.133.14 211.214.133.84 211.214.134.64 211.214.134.64 클래스 C 네트워크주소 (211.214.133.X) 클래스 C 네트워크주소 (211.214.134.X) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 21
라우팅 (Routing) 패킷을전송하기위해가장적합한경로를선정하는것 라우팅테이블 목적지주소 출력포트 165.229.127.0 S1 211.214.138.0 S0 192.168.30.0 S2 S0 S2 192.168.30.0 발신지주소목적지주소 211.214.138.0 S1 165.229.127.0 목적지 (192.168.30.200) 발신지 (211.214.138.100) 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 22
직접전달과간접전달 패킷이최종목적지로전송되는지아니면라우터로전송되는지에따른분류 직접전달 라우터 1 라우터 2 크로스케이블 (a) 허브 호스트 1 호스트 2 호스트 3 호스트 4 직접전달 (b) 간접전달 (c) 직접전달 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 23
라우팅방법 : Next-Hop routing 라우팅테이블의크기를작게만들기위한기술 특정라우터는다음라우터 (Next-Hop) 의주소만가짐 호스트 A 라우터 R1 라우터 R2 호스트 B Network Network Network 호스트 A 의라우팅테이블 라우터 R1 의라우팅테이블 라우터 R2 의라우팅테이블 목적지 경로 목적지 경로 목적지 경로 호스트 B R1, R2, 호스트 B 호스트 B R1, R2, 호스트 B 호스트 B R1, R2, 호스트 B 호스트 A 의라우팅테이블 a) 경로에기반한라우팅테이블 라우터 R1 의라우팅테이블 라우터 R2 의라우팅테이블 목적지 다음홉 목적지 다음홉 목적지 다음홉 호스트 B R1 호스트 B R2 호스트 B --- b) 다음홉에기반한라우팅테이블 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 24
라우팅방법 : Network-Specific routing 같은네트워크에연결된모든호스트를하나의엔티티로취급 S A B C D Network 1 Network 2 R1 a) 호스트지정라우팅에기반한호스트 S 의라우팅테이블 목적지 A B C D 다음홉 R1 R1 R1 R1 b) 네트워크지정라우팅에기반한호스트 S 의라우팅테이블 목적지 N2 다음홉 R1 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 25
라우팅방법 : Host-Specific routing Network-Specific routing의반대개념 라우팅테이블에네트워크에속한각호스트의주소를가짐 경로점검및보안을위한경우사용 A 호스트 A 의라우팅테이블 Network 1 목적지호스트 B Network 2 Network 3 다음홉 R3 R1 R3 B R1 R3 R2 Network 2 Network 3 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 26
라우팅방법 : Default routing 인터넷상의모든네트워크를대신하여 0.0.0.0 으로된디폴트엔트리를가짐 R1 A Network 1 Network 2 R2 디폴트라우터 호스트 A 의라우팅테이블 Internet 목적지 Network 2 Default 다음홉 R1 R2 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 27