지금 이 순간

1. 개요

2. Inter-networking 장비 개념도

3. Inter-networking 장비 구성 요소

 1) Repeater/Hub

 2) Bridge/Switch

 3) Router

 4) Gateway

1. 개요

  - 독립적으로 움직이는 개개의 network간의 접속을 의미

  - 둘 이상의 network 상호간을 연결하여 정보를 공유하기 위한 기법

  - 어느 계층에서 연결되는가에 따라서 사용되는 장비, 기대효과가 다름

2. Inter-networking 장비 개념도

3. Inter-networking 장비 구성 요소

 1) Repeater/Hub

   가 Repeater

     - Network의 길이가 길어지면 cable의 임피던스가 커지고 그에 따라 신호의 전압이 내려가서 정확한 정보를 전송할 수 없어짐

     - 이를 방지하기 위해 케이블의 중계점에 리피터를 설치하여 전압을 올림

     - 1계층 연동 장비

     - 입출력 단자 규격이 같은 종류이어야 하고, cable의 속도가 서로 다른 경우는 버퍼를 내장한 리피터 사용

     - 신호에 섞인 잡음을 걸러내서 증폭

   나 Hub

     - A repeater with multiple ports

     - LAN에서 여러 전송케이블을 한 곳에 모아 접속하기 위한 집선 장치

     - 컴퓨터의 연결뿐만 아니라 또 다른 허브와도 연결할 수 있어 근거리의 다른 Network와 연결 가능

     - 전송대역폭을 서로 동일하게 분할해서 사용, host수가 많을 수록 속도가 느려짐

     - 허브에 연결되는 모든 장비들은 하나의 collision domain을 갖는다. 즉 각각의 PC들은 동시 통신이 불가하다.

     - 연결된 장비의 수가 많을수록 Collision domain 영역이 커진다. 

   다 1계층 장비인 Hub와 Repeater의 주요 특징

     - 리피터는 물리적인 LAN segment 연장, 장거리 전송 시 신호를 재생 및 재전송 가능

     - 허브는 매체 배선을 위한 중앙집중장치로 사용되며, 스타 topology 구성, 리피터 기능 포함

 2) Bridge/Switch

   가 Bridge

      - 2계층 연동 장비

      - Link계층에서 연결되므로 상위계층에서 보면 하나의 네트워크처럼 보임

      - 허브와 달리 collision domain을 나눠주어 F가 통신을 하는 동안 E도 통신이 가능하다.

      - software방식으로 Frame을 처리(속도가 느리다)

      - 같은 속도만 연결해 줄 수 있다.

      - 지원하는 포트수가 적다

      - 프레임 처리방식으로 Store and Forward 방식 사용

      - Bridge 5대 기능

          Learning: Mac address learning

          Forwarding: 자신이 알고 있는 해당 포트에 Frame을 Forwarding

          Flooding: 자신이 알고 있는 Mac address를 제외 모든 포트에 Frame을 Flooding

          Filtering: 출발지와 도착지가 같 Segment상에 있는 경우 filtering

          Aging:Bridge table에서 Source Mac address를 기억하는 시간

 나 Switch

    - 각각의 포트가 서로 다른 collision domain을 갖는 네트워크 디바이스

    - 어느 PC나 동시에 통신이 가능

    - Hardward방식으로 프레임을 처리(속도가 빠르다)

    - 서로 다른 속도를 연결해 줄 수 있다

    - 지원하는 포트수가 많다

    - 프레임 처리 방식으로 Store and Forward 방식과 Cut Through 방식을 사용한다

3) Router

  - 3계층 연동 장비

  - 라우터는 두 네트워크를 네트워크 계층으로 서로 연결해주는 역할

  - 라우터도 하나의 컴퓨터로 볼 수 있으며 고유의 IP 주소를 갖고 있음

  - 라우터는 3계층인 Network 주소를 기반으로 경로 선택을 하여 목적지까지 Packet을 전달

  - 네트워크에 대한 모든 정보를 Routing 테이블이란 곳에 저장을 한다

  - Router를 통해서는 Broadcast Packet은 통과할 수 없다

4) Gateway

  - 4계층 이상의 연동 장비

  - 네트워크 상의 서로 다른 프로토콜이나 서로 다른 운영체제를 사용하는 노드가 있을 경우 상호 연결을 시켜주는 장비

  - 전 계층의 프로토콜을 상호 변환하므로 복잡하고 가격이 상승하나 네트워크 상호접속 시 융통성은 가장 큼

1. 개요

2. OSI 7 layer

 1) OSI 전송 계층

  2) OSI 계층을 이용한 전송

3. OSI 7 layer의 특징

  1) 장점

  2) 단점

4. OSI 7 layer 각 계층의 기능

  1) Physical Layer(1계층)

  2) Data link Layer(2계층

  3) Network Layer(3계층)

  4) Transport Layer(4계층)

  5) Session Layer(5계층)

  6) Presentation Layer(6계층)

  7) Application Layer(7계층)

5. OSI 7 layer를 기반으로 간단한 프로토콜을 설계

6. 결론

1. 개요

 - OSI(Open System Interconnection)

 - 서로 다른 system간에 compatability를 유지하기 위한 하나의 표준

 - 개방(Open)이란 어떤 특정 시스템의 구현 기술이나 연결의 수단을 의미하는 것이 아니라 적용 가능한 광범위한 표준을 제시함으로써 이 권고안을 따른 각각의 프로토콜들이 상호 접속 가능하도록 구현하게끔 한다는 것

2. OSI 7 layer

 1) OSI 전송 계층

   - 7개의 Layer로 구성

   - 모델의 각 계층은 바로 아래와 위의 계층에 대해 각각 client와 server의 역할을 한다

https://technet.microsoft.com/en-us/library/bb726993.aspx#mainSection

  2) OSI 계층을 이용한 전송

     - 응용프로그램에서부터 물리적인 매체를 거쳐서 다음 system으로 정보가 흐르는 과정

     - 각 층에서 Header를 부가(capsulation)하여 전송하는 개념

http://www.billslater.com/internet/how_tcp-ip_works_.jpg

3. OSI 7 layer의 특징

 1) 장점

   - 다른 계층에 영향을 주지 않고 수정하거나 기능 향상 용이

   - 각 계층의 표준화 및 업무 분담 용이

   - module화로 설계 용이

   - Interface의 표준화

  2) 단점

   - 불필요한 기능을 이용해야 할 경우 발생

   - overhead 증가 

4. OSI 7 layer 각 계층의 기능

 1) Physical Layer(1계층)

    - 전송 매체에 관한 표준을 결정

    - 단말과 전송 매체 사이의 interface 정의(통신속도, 커넥터의 형태, 전압등을 규정하는 기능)

    - 정보 교환 단위: Bit

    - 프로토콜의 종류: RS-232C, X.21, V.24

    - 해당 장비: Hub, Repeater

  2) Data link Layer(2계층)

    - 교환기와 단말, 단말과 단말등 인접 node간에 error 없는 전송 담당

    - 네트워크 계층에서 온 Packet을 frame이라는 형태로 만든 후, 이 frame이 물리적인 Network를 지나 오류없이 상대편 디바이스로 정확인 전달될 수 있도록 함

    - data link 상에서 사용하는 주소: MAC(Media Access Control)

    - 정보 교환 단위: Frame

    - 프로토콜의 종류

       가. LAN

           LLC(Logical link control, IEEE802.2)

           MAC(Media Access Control)

       나. WAN

           HDLC, SDLC, PPP, ISDN, Frame Relay

    - 장비: Bridge, Switch

 3) Network Layer(3계층)

   - DCE와 DCE간의 접속 규약

   - 네트워크 routing 기능

   - 정보교환 단위: packet or datagram

   - Protocol의 종류

     IP(Internet Protocol)

     ICMP(Internet Control Message Protocol)

     ARP(Address Resolution Protocol)

     RARP(Reverse Address Resolution Protocol)

   - 장비: Router

※DCE와 DTE

  - DTE(Data Terminal Equipment): WAN Link 상에서 User Device 끝단에 위치, Router 및 PC   

  - DCE(Data Circuit Equipment): WAN link 상에서 Service Provider의 끝단에 위치, Clocking 제공, CSU/DSU, Modem

  - CSU(Channel Service Unit), DSU(Digital Service Unit)

     가. 전용선 혹은 WAN(Wide Area Network) 회선을 라우터와 같은 사설망의 장비에 연결하는 종단 장비

     나. LAN의 디지털 데이터 프레임을 WAN에 적합 디지털 데이터 프레임으로 또는 그 역으로 변환하는 기능 수행

     다. CSU: 전송할 데이터를 T1, E1과 같은 채널에 연결 시켜주는 장비 

     라. DSU: 디지털 데이터(이진 데이터)를 디지털 신호(전송하기위해 변환을 거친 신호)로 변환해주는 역할

  - Modem: 아날로그 회선에서 사용, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 바꾸거나 그 반대의 기능을 한다.

 4) Transport Layer(4계층)

   - 전송계층은 서로 다른 호스트에서 실행 중인 응용프로그램 사이에 논리적인 연결을 제공하여, 두 응용프로그램 사이에서의 전송을 담당

   - 종단 시스템간의(End to End)간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당

   - DTE와 DTE 사이의 접속 규약

   - 정보교환단위:Segment, Message

   - Protocol의 종류: 컴퓨터 응용프로그램에 따라 전송특성이 다름, 두 프로토콜을 택배회사에 비유하면, TCP는 매우 신뢰성 있는 고급 택배, UDP는 화물 분실에 대해서는 전혀 책임을 지지 않고 최대한 빠르게 배송만 하고자 하는 택배)

     TCP(Transmission Control Protocol)

     UDP(User Datagram Protocol)

   - 전송 계층에서의 Service 종류

     가. Connection oriented service(접속 지향형 서비스)

         - 데이터를 전송하기 전 송신측과 수신측 간에 연결을 해놓고 데이터를 전송하는 형태이다 

         - 데이터에는 연결에만 관련된 정보만 삽입하면 되기 때문에 오버헤드를 줄일 수 있다

         - TCP, WAN에서 사용

     나. Connectionless oriented service(비접속 지향형 서비스)

         - 데이터를 전송할 때 연결 설정 없이 바로 데이터를 전송하는 방법

         - UDP, LAN에서 많이 사용

  5) Session Layer(5계층)

   - 응용 프로그램간의 연결 설정/관리, 해제하는 기능 수행

   - 메시지 동기화(Message synchronisation)

   - Protocol의 종류

     NFS(Network File System), RPC(Remote Procedure Call) 등등

  6) Presentation Layer(6계층)

   - 데이터가 네트워크를 통해 전달 될 수 있도록 데이터를 변환해주는 역할

   - 정보표현방식에 관한 처리 담당

   - Protocol의 종류

     JPEG, MPEG, PNG 등등

  7) Application Layer(7계층)

   - 사용자에게 다양한 응용프로그램 제공

   - Protocol의 종류

     virtual terminal: Telnet

     Electronic Messaging:SMTP, POP3

     Remote File Access: FTP, TFTP

     Network Management: SNMP

5. OSI 7 layer를 기반으로 간단한 프로토콜을 설계

 - 홈오토메이션 서비스

 - 외부에서 홈오토메이션이 가능하도록 인터넷의 연결과 웹카메라를 이용하여 집 또는 외부에서 놀이터, 주차장, 유치원, 주변 교통 상황등을 수시로 모니터할 수 있는 기반 구조를 가짐

 - 홈오토메이션 계층 구조

6. 결론

 - 통신시스템과 같이 복잡한 대형 시스템을 다루려면 기능이 같거나 비슷한 것을 하나의 모듈로 묶어 모듈간의 상호작용을 적게하는 것이 바람직

 - 서로 다른 모듈사이에 적용되는 규칙이나 절차를 최소화하는데 바람직한 구조가 계층적 구조임

 - OSI 모델은 하드웨어나 소프트웨어 기반의 논리적인 변화에 대한 요구에 관계없이 서로 다른 시스템 간에 통신을 가능하게 해줌

 - OSI 모델은 유연하고 안전하게 상호연동이 가능하도록 네트워크를 설계하기 위한 것임