[정보보안기사] 05. 네트워크 일반

네트워크(Network)와 프로토콜(Protocol)

 

네트워크(Network)

• 송신자의 메시지를 수신자에게 전달하는 과정

 

프로토콜(Protocol)

• 송신자와 수신자가 통신할 때 사용하는 메시지의 포맷에 관한 약속
• 메시지의 포맷, 언제 데이터를 보낼 것인지, 한 번 전송하고 한 번 응답받는 형태로 할 것인지
• 프로토콜의 대표적인 예: OSI 7계층, TCP/IP 4계층

Gateway
• 서로 다른 약속을 한(=다른 프로토콜) 송신자와 수신자가 통신할 경우, Gateway 장비가 중간에 설치되어
송신자와 수신자 간 프로토콜을 맞추어준다.

 

 

네트워크(Network) 분류

구분	개념	특성
PAN (Personal Area Network)	3m 이내의 인접 지역 간의 통신 방법	• ex) NFC, IoT, 블루투스 • 짧은 거리로 인해 유선보다는 무선 WPAN이 많이 활용됨
LAN (Local Area Network)	근거리 영역의 네트워크로 동일한 지역(공장, 사무실 등) 내의 고속의 전용 회선으로 연결하여 구성하는 통신망	• ex) Wifi, Ethernet • Client/Server와 peer-to-peer 모델 • WAN보다 빠른 통신 속도
WAN (Wide Area Network)	광대역 네트워크망으로 서로 관련이 있는 LAN 간의 상호 연결망	• LAN에 비해 선로 에러율이 높고, 전송 지연이 큼 • WAN의 설계 시 전송 효율과 특성 고려 • 두 목적지 사이를 최단 경로로 연결해주는 라우팅 알고리즘 중요
MAN (Metropolitan Area Network)	LAN과 WAN의 중간 형태의 네트워크 데이터, 음성, 영상 등 지원을 위해 개발	• 네트워크 서비스 범위: 최대 75km • 전송 매체: 동축 케이블, 광 케이블

 

 

데이터 전송 방식

종류	내용
단방향 (Simplex)	단일 방향(키보드, 모니터)
반이중 (Half Duplex)	• 각 지국은 송수신이 가능하나, 동시에 수신 불가 • ex) 민간 방송용 라디오
전이중 (Full Duplex)	• 동시에 양방향 송수신 가능 • 각 지국은 동시에 송수신 가능 • 전화 네트워크

 

 

회선 교환 방식(Circuit Switching) 과 패킷 교환 방식(Packet Switching)

구분	회선 교환 방식 (Circuit Switching)	패킷 교환 방식 (Packet Switching)
특징	•전송 전에 회선이 전용선으로 설정. 동일한 경로(독점) •데이터 전송이 없어도 회선 해제 요청이 없으면 계속 접속을 유지 •point-to-point 전송 구조	•패킷 다중화, •순서 제어 기능: 목적지에서 수신된 패킷의 순서를 재정렬 •트래픽 제어: 흐름 제어, 혼잡 제어, 교착 상태
장점	•대용량의 데이터를 고속으로 전송할 때 좋으며, 고정적인 대역폭 사용 •아날로그나 디지털 데이터로 직접 전달 •연속적인 전송에 적합(실시간)	•회선 이용률이 높고, 속도 변환, 프로토콜 변환 가능 + 음성 통신 가능 •고신뢰성 •고품질: 디지털 전송이므로 오류 검사를 실시하여 오류 발생 시, 재전송 가능 •이 기종 단말장치 간 통신 가능
단점	•회선 이용률 면에서 비효율적 •연결된 두 장치는 반드시 같은 기종 사이에서만 송수신 가능 •통신 비용 고가	•다소 지연 발생 •전송량 증가함에 따라 지연 강화

 

 

데이터의 전송 방식

구분	직렬 전송 (Serial transmission)	병렬 전송(Parallel transmission)
정의	• 한 문자의 각 비트 열을 하나의 전송 선로를 통해 순차적으로 전송하는 방식 •모뎀	•한 문자를 이루는 각 비트가 각각의 전송로를 통해 한꺼번에 전송되는 방식 •블록 버퍼 이용 •프린터
특징	•시프트 레지스터를 이용해 병렬을 직렬화한 후 송신 •동기 전송 방식의 요구	•송수신 문자 간격을 식별하는 스트로브 신호와 BUSY 신호로 다음 문자의 송신 시기 결정
장점	•전송 에러가 적고, 장거리에 적합 •통신 회선 설치 비용이 저렴	•단위 시간에 다량의 데이터를 빠른 속도로 전송
단점	•전송 속도가 느림	•전송 길이가 길어지면 에러 발생 가능성 높음 •통신 회선 설치 비용이 커짐

 

동기 방식과 비동기 방식

구분	동기 방식(Synchronous method)	비동기 방식(Asynchronous method)
정의	전송할 데이터를 여러 블록으로 나누어 블록 단위로 전송하는 방식	한 번에 한 문자씩 전송하는 방식 (한 문자 전송 때마다 동기화)
특징	제어 정보를 데이터의 앞뒤에 붙여 프레임을 구성	start-stop 비트를 사용 + 패리티 비트, 정지 비트 '1', 시작비트 '0'
전송 단위	프레임	문자 단위의 비트 블록
에러 검출	CRC	패리티 비트
오버헤드	프레임당 고정된 크기	문자당 고정된 크기
전송 속도	고속(2000bps 이상)	저속(2000bps 이하)
전송 효율	높다(휴지 간격 없음)	낮음(휴지 간격 발생)
장점	원거리 전송에 이용	동기화가 단순하며 저렴
단점	•에러 발생 확률이 더 높다 •고가(별도의 하드웨어 장치 필요)	•문자당 2~3비트의 오버헤드 발생 • 프레임 에러 발생 가능성 있음

 

 

DNS 질의 과정

참고 블로그: https://lecor.tistory.com/78

 

1. 브라우저에 naver.com 쓰고 엔터치면 

2. 로컬 PC의 DNS 설정파일(/etc/hosts)에 naver.com과 매핑된 IP 있는지 확인

3. 없을 경우, 로컬 PC의 local DNS Cache(/etc/resolv.conf)에 naver.com과 매핑된 IP 있는지 확인

4. 없을 경우, 외부 DNS 서버에 물어봐야 한다.

어떤 외부 DNS 서버에 물어봐야 하는가?

처음에는 Root DNS 서버에 찾아가 질의를 하게 된다.

1. Root DNS 서버는 Top-level Domains 서버 밖에 모른다. 

2. Top-level Domain 서버는 Second-level Domain 서버 밖에 모른다.

 

 

1. Root 서버에게 naver.com 질의

2. Root 서버는 Top-level인 .com 서버 IP를 회신

3. .Com 서버에게 naver.com 질의

4. .Com서버는 Second-level인 naver.com 서버 IP를 회신

5. 사용자는 naver.com의 IP를 최종적으로 질의

6. 접속 완료