혼자공부하기

취업 준비하면서 필기 문제에 종종 나왔었고, 이번 네트워크 관리사 공부를 하면서 또 나오길래 정리를 한다.

컴퓨터 네트워크의 요소들을 물리적으로 연결한 방식을 의미한다.

트리 구조 형태로 정보 통신망을 구성한 것으로 정보 단말 장치를 추가하기 용이한 구성

장점

- 네트워크 관리가 쉽고 확장이 편리

- 네트워크의 신뢰도가 높음

단점

- 특정 노드에 트래픽이 집중화 되면 네트워크 속도가 저하

- 병목 현상 발생 가능

중앙의 통신 회선 하나에 여러 개의 정보 단말 장치가 연결된 구조로 LAN에서 사용하는 통신망 구성 방식

장점

- 설치비용이 적고 신뢰성 우수

- 구조 간단

- 버스에 노드 추가 용이

단점

- 전송 데이터가 많으면 병목 현상 발생

- 장애 발생 시 전체 네트워크 영향 받음

중앙에 있는 정보 단말 장치에 모두 연결된 구조로 중앙의 정보 단말 장치가 에러나면 모든 통신이 불가능한 구조

장점

- 고속의 네트워크에 적합

- 노드 추가가 쉽고 에러 탐지가 용이

- 노드에 장애가 발생해도 네트워크는 사용 가능

단점

- 중앙 노드 발생 시 전체 네트워크 사용 불가능

- 설치 비용 고가이며 노드 추가 시 네트워크 복잡도 증가

인접해 있는 정보 단말 장치가 연결된 구조이며 토큰 링에서 사용

장점

- 노드의 수가 증가 되어도 데이터 손실 없음

- 충돌이 발생하지 않음

- 경제적인 네트워크 구성이 가능

단점

- 네트워크 구성의 변경이 어려움

- 회선에 장애 발생 시 전체 네트워크 사용 불가능

모든 정보 단말 장치가 통신회선을 통해서 연결된 구조로 한쪽 통신회선에 에러가 발생해도 통신을 수행할 수 있는 구조

장점

- 이중화가 완벽하게 되어있어서 장애 발생 시 다른 경로 통해서 네트워크 사용 가능

단점

- 네트워크 구축 비용과 운영 비용이 고가

대표적으로 전화기를 예를 들 수 있다. 누군가에게 전화를 걸고 전화를 받으면 그 때부터 통화가 이루어지고 다른 누군가와는 전화를 할 수 없다. 즉 전화기는 발신자와 수신자 간에 회선을 독점을 하는 것이다. 위와 같은 통신 방식을 회선 교환(Circuit Switching)라고 한다.

- 교환기를 통해 통신 회선을 설정하여 직접 데이터를 교환

- 실시간 처리이며, 안정적인 통신 가능

- Point to Point 방식

- 송신자의 메시지는 같은 경로로 전송

- 직접 교환 방식으로 전화 시스템에 활용

대표적으로 인터넷을 예를 들 수 있다. 모든 메시지를 일정한 크기의 패킷으로 분해해서 전송하고, 수신 측에서 원래의 메시지로 다시 조립하는 것이다. 

- 다중화 : 패킷을 여러 경로로 공유

- 채널 : 가상 회선 혹은 데이터그램 교환 채널을 사용

- 경로선택 : 패킷마다 최적의 경로를 설정

- 순서제어 : 패킷마다 최적의 경로로 보내기 때문에 도착 순서가 다를 수 있어서 패킷의 순서를 통제

- 트래픽 제어 : 전송 속도 및 흐름을 제어

- 에러 제어 : 에러를 탐지하고 재전송

데이터를 전송하는 방식에는 크게 3가지가 있다.

기초적인데 자꾸 나와서 간단히 정리를 하겠다.

TCP 연결을 위해 3-way-handshake를 했다면 연결을 종료 할 때는 4-way-handshake를 사용한다.

최초의 상태는 서로 통신 중이기 때문에 양쪽이 ESTABLISHED 상태이다.

1. 통신을 종료하려는 Client가 서버에게 FIN 패킷을 보내고 Client는 FIN_WAIT_1 상태로 대기한다.

2. FIN 패킷을 받은 Server는 해당 포트를 CLOSE_WAIT로 바꾸고 잘 받았다고 ACK를 Client에 전하고 ACK를 받은 Client는 FIN_WAIT_2 상태로 변경한다.

그리고 동시에 Server에서는 해당 포트에 연결되어 있는 Application에게 Close()를 요청한다.

3. Close() 요청을 받은 Application은 종료 프로세스를 진행시켜 최종적으로 Close()가 되고 Server는 FIN 패킷을 Clinet에게 전송 후 자신은 LAST_ACK로 상태를 변경한다.

4. FIIN_WAIT_2에서 Server가 연결을 종료했다는 신호를 기다리고 FIN을 받으면 ACK를 Server에 전송하고 TIME_WAIT로 상태를 바꾼다. 그리고 일정시간이 지나면 TIME_WAIT가 CLOSED로 변경 된다. 최종 ACK를 받은 서버는 자신의 포트도 CLOSED로 변경된다.

TCP 통신을 위해 네트워크 연결을 3 way handshake 방식으로 연결한다.

1. Client에서 Server에 연결 요청을 하기위해 SYN 데이터를 보낸다.

2. Server에서 해당 포트는 LISTEN 상태에서 SYN 데이터를 받고 SYN_RCV로 상태가 변경된다.

3. Clinet에서 SYN+ACK를 받고 ESTABLISHED로 상태를 변경, 서버에 요청을 잘 받았다고 ACK를 전송한다. ACK를 받은 서버는 상태가 ESTABLSHED로 변경된다.

3번까지 무사히 완료되면 서로의 포트가 ESTABLISHED 되면서 연결이 된다.

간단히 말하면 상호 신뢰성 때문이다. 신호를 보냈으면 잘 받았냐고 상대 한테 묻고 잘 받았으면 잘 받았다고 응답을 함으로써 데이터 전송을 정확하게 하기 위해서 사용한다.