네트워크 기본 개념

01. 네트워크 기본 개념

• 네트워크 학습의 필요성 : 21세기 정보화 시대
  

  1. 정보화 시대의 특징
     

     • 정보는 가치가 있고, 궁금하고 고객요구에 따른 가공된 데이터를 의미함
       

     • 인터넷 네트워크 및 서버에서의 정보 보안의 중요성이 대두되고 있음
       
     • 모든 산업분야에서 IT융햡을 통한 기술발전이 이루어지고 있고 기업의 경쟁력을 좌우함
       
       

  2. 프로그램 개발자 / 시스템 구축 운영자
     

     업무
     

     • 개발 프로그램이 네트워크와 연동되어 동작
       
     • 각종 서버시스템은 네트워크를 통하여 고객에게 서비스를 제공
       
       

     :필요성
     - 프로그램을 개발하고 시스템을 구축/운영하기 위해서는 네트워크에 대한 기술적 지식이 필요함
     
     

  3. 정보보안 전문가

     업무
     

     • 정보의 전송과 보관은 통신네트워크 및 서버를 통해 이루어짐
       
       

     필요성
     

     • 정보보안 전문가는 네트워크 보안기술에 대한 기술적 지식 요구됨
       
       

  4. 기업 IT 융합 서비스 관련 업무자
     

     업무
     

     • 모든 산업분야에서의 IT 융합서비스 업무는 인터넷 네트워크를 통하여 이루어짐.
       
       

     필요성
     

     • IT 융합의 대표적인 서비스인 사물인터넷 서비스를 위해서 `네트워크에 대한 기술적 지식이 필요함.
       
       
       

용어.

• 노드 : 네트워크에 사용되는 장비, 단말, 시스템
  
• 링크 : 노드와 노드 간의 논리적인 회선
  
• 라우팅 : 네트워크에서 경로를 설정해 주는 과정
  
• 서버 : 서비스를 제공하는 시스템
  
• 클라이언트 : 서비스를 제공받는 시스템
  
  

개념.

• 다중화 (Multiplexing) : 송신 측에서 하나의 회선을 시간, 주파수, 코드로 나누어 많은 데이터를 싣는 것.
  
• 역다중화 (De-Multiplexing) : 수신 측에서 하나의 회선에 다중화 되어 온 데이터를 각 채널별로 분리시키는 것.
  
• 캡슐화 (Encapsulation) : 송신 측에서 데이터에 제어정보를 부가하는 과정
  
• 디캡슐화 (De-capsulation) : 수신 측에서 데이터에 제어정보를 제거하는 과정
  
• 암호화 : 암호키를 사용하여 평문을 암호문으로 변경하는 것
  
• 복호화 : 복호화키를 사용하여 암호문을 평문으로 복구하는 것
  
• 대칭키 : 암호화키 = 복호화키
  
  • 장점 : 회로가 간단하며, 암호화 및 복호화 속도가 빠름
    
  • 단점 : 키의 전달에서의 보안 취약성, 관리 불편
    -비대칭키 : 암호화키 =/= 복호화키
    
  • 장점 : 키의 전달 및 관리 용이
    
  • 단점 : 회로가 복잡하며, 암호화 및 복호화 속도가 늦음
    
    

데이터의 전송 기술.

• 데이터 전달 방식
  
  1. 유니캐스팅 1:1
     
  2. 멀티캐스팅 1:N
     
  3. 브로드캐스팅 1:M
     
     
• 데이터 전송 방식
  
  1. 동기식 전송(Synchronous) : 송신과 수신 간의 타이밍을 맞추어, 고속 전송하는 것.
     
  2. 비동기식 전송(Asynchronous) : 송신과 수신 간의 타이밍을 맞추지 않고, 저속 전송하는 것.
     
     

오류 제어 기술.

• 오류 제어 방식
  

  오류 검출(Parity, CRC) / 오류 무시 / 오류 정정(해밍코드(Hamming code)) / 재전송
  
  

데이터 흐름제어 기술

• 흐름 제어 방법
  

  송신 측과 수신 측간에 데이터의 처리속도 차이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법.
  
  

신호전송 기술

• 베이스밴드(Baseband) 전송
  

  신호를 변조하지 않고 직접 전송하는 방식
  (100 Base T / 100 Base 5 / 100 Base Fx)
  

• 브로드밴드(Broadband) 전송
  

  신호변조기를 사용하여 신호를 변조하여 전송하는 방식
  
  

신호 전송 방식.

• 단방향 전송 : 송신 측은 보내기만 하고 수신 측은 수신만 가능 ex.TV, 라디오
  
• 반이중 전송 : 하나의 채널로, 동시에 송수신이 되지 않으며 한쪽에서 송신 시에 상대편은 수신만 가능 ex. 경찰 무전기
  
• 전이중 전송 : 채널이 2개라 동시에 송수신이 가능 ex. 일반 전화, 휴대폰
  
  
  

02. 네트워크 구성 요소.

• 목적
  
  1. 네트워크를 통한 정보자원의 공유
     
  2. 송신자와 수신자 간의 정보전달 채널 제공
     
  3. 네트워크를 통한 다양한 고객만족의 통신서비스 제공
     
     

주요 네트워크 구성요소

• 네트워크 장비
  
• 서버 장비 (웹 서버 등)
  
• 보안 장비 (방화벽 등)
  
• 네트워크 케이블
  
  

네트워크의 장비 및 케이블

• 중계기, 허브, 스위치, 라우터, 게이트웨이
  
• 각종 디지털 전송장비
  
• TP 케이블, 동축 케이블, 광케이블
  
  

네트워크 서버

• 웹 서버, 메일 서버, 웹하드 서버
  
• DNS 서버, DHCP 서버
  
• 보안 서버(방화벽, 침입탐지, 접근제어)
  
• 그룹웨어 서버
  
  

네트워크 발전 방향

1. 광대역 네트워크
   
2. 멀티미디어 서비스 네트워크
   
3. 고품질, 고신뢰성 네트워크
   
4. 스마트 단말을 위한 무선 네트워크
   
   
   

03. 유선/무선 네트워크 구조 : 음성통신 네트워크 구조

음성통신 네트워크

• 전화기 :아날로그 전화기, 디지털 전화기
  
• 전송/교환장비 : 전화 교환기, 디지털 전송장비
  
• 전송장비 : 다중화 장비(Multiplexer), 고속 광 전송 장비(SDH, DACS)
  
  

이동통신 네트워크

1. 이동단말
   
2. 이동통신 기지국
   
3. 이동전화 교환장비
   
4. 이동전화 전송장비
   
   

인터넷 네트워크

: 단말 장비 / 유,무선 중계기 / 교환 장비 / 경로설정 장비 / 게이트웨이 / 전송 장비 / 네트워크 케이블

유선 네트워크의 구조

네트워크 구조 : 스타구조 / 버스구조 / 역트리구조 / 링구조 / 그물망구조

• 스타 구조(Star Topology)
  

  장점
  

  • 중앙전송장치와 1:1 연결로 장애 발견 및 유지 보수 용이
    

  • 한 단말의 고장이 다른 단말에 영향을 주지 않음
    

    단점
    

  • 중앙전송장치에 장애 발생 시 전체 네트워크에 장애 발생
    
  • 중앙전송장치와 거리가 먼 단말추가 시 케이블 비용 증가
    
    

• 버스 구조(Bus Topology)
  

  장점
  

  • 새로운 노드의 추가 용이
    

    단점
    

  • 케이블 중간에 장애 발생시 전체 호스트로 전송 불가
    
  • 노드 개수가 증가 시 전송 속도 저하
    
  • 네트워크 부하 증가 시 응답시간이 늦어 짐
    
    

• 역 트리 구조(Inverse Tree Topology)
  

  장점
  

  • 건물의 층내 및 층간 네트워크 구성에 용이
    

    단점
    

  • 허브 간의 연결이 끊어지면 하부의 단말은 통신 장애 발생
    
  • 성능이 큰 스위치를 주심으로 계층적 구성이 가능
    
    

• 링 구조(Ring Topology)
  

  상대적으로 신뢰성이 높음.
  
  

• 그물망 구조(Mesh Topology)
  

  모든 노드를 서로 연결한 구조
  

  장점
  

  • 장애에 대한 신뢰성이 가장 높음
    

    단점
    

  • 구축 시 회선 비용이 많이 듦
    
  • 총 연결 회선 수 : n(n-1)/2
    
    
    

무선 LAN 네트워크

• 유선 LAN 하부 인프라 구조
  
• 애드 혹(Ad hoc) 구조
  
  

유무선 혼합 네트워크 구조

• 캠퍼스 네트워크
  
  
  

04. 네트워크 종류 및 구성.

• 공중 네트워크, 사설 네트워크
  
• 서비스 영역 : PAN < HAN< LAN < MAN < WAN
  
• 구축 목적 : 홈 네트워크, 센서 네트워크, 백업 네트워크 등
  
• 보안 범위 : VLAN, VPN
  
• 네트워크 케이블 : 꼬임선(UTP, STP), 동축 케이블, 광 케이블(싱글모드, 멀티모드)
  
  

05. 네트워크 프로토콜 개념

• 통신 프로토콜 개념
  

  네트워크를 통하여 데이터를 주고 받을 때의 정해진 약속인 통신규약
  

• 통신 프로토콜 주요 요소 : 구문, 의미, 시간
  
• 통신 프로토콜 계층 구조 : 각 기능별로 계층을 만들어서 기능을 수행
  
  

06. TCP/IP 계층 구조

• 응용 계층
  
• 전송 계층
  
• 네트워크 계층
  
• 네트워크 액세스 계층
  
  

07. 각 계층의 장비

• 물리 계층 : 리피터, 허브
  
• 링크 계층 : 스위치, 브리지
  
• 네트워크 계층 : 라우터, L3 스위치
  
• 응용계층, 이기종 네트워크 연결 : 게이트웨이
  
  

08. IPv4 주소 체계

• 32비트로 구성
  
• 네트워크 주소 부분과 호스트 주소 부분으로 구분
  
• A, B, C, D, E Class IP 가 존재
  
• Classless Address (CIDR, VLSM)
  
• 서브넷팅과 수퍼넷팅
  
  

09. IPv4 패킷 구성

• 패킷 구성 : 기본 헤더(20바이트), 확장 헤더(40바이트)
  
• IPv4 패킷의 특징 : 비연결형, 비신뢰성, 주소 지정, 경로 설정, 최선형 서비스
  
  

10. OSPF, RIP, BGP, IGRP, EIGRP

11. 사물인터넷 (현대 자동차…)

12. 네트워크의 이해

13. 전송 계층 프로토콜

14. 인터넷 계층의 보조 프로토콜

15. 네트워크 보안 구축