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CISCO_PART2_네트워크와 케이블, 그리고 친구들

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By So Hee Park 13 min read

이름 없는 노트북-2

1️⃣ LAN(Local Area Network)이란?

✅ LAN

한정된 지역 안에서의 네트워크 구축

✅ WAN(Wide Area Network)

서로 멀리 떨어진 곳을 네트워크로 연결하는 것

2️⃣ 이더넷은 인터넷의 친구?

✅ 네트워킹 방식(네트워크를 만드는 방식)

  • 이더넷 방식
  • 토큰링 방식
  • FDDI 방식
  • ATM 방식…

✅ 이더넷

  • CSMA/CD 프로토콜
    Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection
    Carrier Sense 캐리어(네트워크 상 신호)를 감지
    통신하고자 하는 컴퓨터가 네트워크를 쓰고 있는 PC나 서버가 있는지 확인함
    통신하고자 하는 컴퓨터가 눈치를 보다가 아무도 데이터 안 보내는 것 같으면 보냄!
    Multiple Access 그런데 다른 컴퓨터도 눈치를 보고 있다가 동시에 데이터 보내면?
    Collision 충돌 발생
    Collision Detection 그래서 데이터 보낸 후에도 혹시 collision이 발생하지는 않았는지 점검
    콜리전이 발생하면 두 컴퓨터 모두 자신이 보내려던 데이터를 랜덤한 시간동안 기다렸다가 다시 보냄
    너무 많은 충돌이 발생하면, 통신 자체가 불가능해지기도 한다.
    이더넷은 통신에 순서가 없음! ❌

3️⃣ 토큰링(TokenRing)

네트워크에서 토큰을 가진 단 한 개의 PC만 정보를 보낼 수 있음.
정보 보내고 나서는 토큰을 옆 컴퓨터한테 넘겨줌
나는 보낼 정보가 있고, 내 앞 컴퓨터들은 정보가 없다고 해도, 토큰이 전달전달되어 내 차례가 올 떄까지 기다려야 함.
토큰링은 토큰을 가진 순서에 따라 통신이 일어나 비교적 느리다는 단점이 있음.

4️⃣ UTP 케이블

  • TP 케이블: Twisted Pair, 두 가닥이 꼬인 케이블
    • UTP: Unshielded 감싸지 않았다.
    • STP: Shielded 절연체로 감싸 EMI를 줄인 케이블, 토큰링
  • UTP 케이블:
    • 카테고리 1: 전화망
    • 카테고리 3: 10 Base T
    • 카테고리 4: 토큰링
    • 카테고리 5: Fast Ethernet용으로 쓰였고 현재는 기가비트 속도 가능(8가닥 다 쓰면)
    • 카테고리 6: 기가비트 이상의 속도 Cat6, Cat6a

5️⃣ 케이블

케이블의 경우 속도가 빨라질수록 전송 거리는 짧아진다. 

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<!-- 10 Base T -->
속도/케이블 종류/케이블의 종류 또는 최대 전송 거리
10: 10Mbps 속도
Base: Baseband (Baseband: 디지털, Broadband: 아날로그 방식)
T: Twisted Pair
<!-- 10 Base 5 -->
5: 최대 500m까지 전송 가능
  • 10 Base T: UTP케이블, RJ45잭
  • 10 Base FL: 광케이블(Fiber-optic) ST커넥터
  • 10 Base 5: 중앙망용으로 천장 위에 설치하고 트랜시버 케이블을 이용해 PC의 랜카드와 연결

☑️ UTP케이블 8개 선

Direct 케이블: 양쪽을 같은 순서로 연결
허브와 PC, 라우터와 허브의 연결 등에 사용
1,2 번 선/ 3,6번 선/ 4,5번 선/ 7,8번 선끼리 꼬여 pair을 이룬다.
1,2번과 3,6번을 사용, 송신과 수신에 필요

☑️ 크로스 케이블

PC끼리의 연결이나 허브끼리의 연결
Cross 케이블: 한 쪽은 1,2,3,4,5,6,7,8순서로, 다른 한 쪽은 1,2번과 3,6번 순서 바꿔서
36145278순서로 연결

☑️ 광케이블

얇게 생긴 섬유를 타고 데이터 전송이 이루어진다.
광케이블의 한 가닥 “코어”
통신을 위해서는 최소 2코어의 광케이블 필요(송신&수신)

☑️ 회선 속도

여러 대의 컴퓨터가 인터넷에 접속하는 경우
라우터: 장비를 이용해서 인터넷 서비스 제공업체(ISP: Internet Service Provider)와 전용선으로 연결
요즘 외선 속도에는 56K, 128K, 256K, 512K, T1, E1, T3등이 있다.
56K: 1초에 56,000비트를 전송할 수 있다. 약 3,500글자 전송
그러나 오버헤드가 있어 신청 속도의 약 60% 사용 가능

6️⃣ 맥 어드레스(Mac Address) 또는 하드웨어 주소

MAC: Mac Address Control
통신을 위해서는 전송되는 프레인 안에 항상 출발지와 목적지의 주소(즉 맥 어드레스)가 들어 있어야 함.
ARP(Address Resolution Protocol): IP주소를 다시 MAC주소로 바꾸는 절차
네트워크에 붙는 장비들은 48bit(6octet, 8개의 비트를 묶은 것)의 주소를 가지게 된다.
이 주소는 랜카드 또는 네트워크 장비에 이미 고정되어 있는 주소
전 세계에서 유일한! 주소
LAN에 붙는 디바이스들은 반드시 유일한 맥 어드레스가 있다.

  • 두 PC가 단독 네트워크로 연결(라우터 ❌)
    Broadcast: PC x가 자신이 속한 네트워크에 있는 모든 컴퓨터에게 PC y의 MAC address알려달라고 메세지를 보냄(같은 네트워크 안에 있는 PC만이 브로드캐스트 받을 수 있음)
  • 두 PC가 라우터를 넘어 로 다른 네트워크애 있는 경우
    라우터는 Broadcast를 통과시키지 않음. Broadcast을 막음!
    그래서 PC x가 Broadcast를 보내게 되면, 라우터는 “PC y는 우리 네트워크에 안 살아” 그러니까 내 Mac Address보내줄게” 하고 보냄.
    그러면 PC x는 PC y에게 정보를 보낼 때 받는 Mac Address를 라우터의 Mac Address로 해서 보냄.
    그 정보를 라우터가 받은 후, PC y가 살고 있는 해당 네트워크로 넘겨줌.
    그 네트워크의 라우터가 또 PC y의 Mac Address를 찾음.

7️⃣ 유니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트

네트워크에서 통신을 하는 방식에 따른 구분

☑️ 유니캐스트: 목적지 주소 하나만 적어 특정 한 PC에 통신

특정 목적지의 주소 하나만을 가지고 통신하는 방식
PC의 CPU 성능을 저하시키지 않음.
정확하게 받는 PC의 주(맥 어드레스)를 프레임 안에 써 넣는데, 이 때 전송되는 PC는 한 개
그러면 그 네트워크의 모든 PC들은 일단 프레임을 받아서 랜카드에서 자신의 맥 어드레스와 비교.

만약 나의 맥 어드레스와 프레임에 적힌 주소가 일치한다면 ?

“오 내 편지군!” PC의 CPU에게 전달

일치하지 않는다면?

프레임 버림 ➡️ PC의 CPU까지 영향을 주지 않아 PC의 성능은 저하되지 않음

☑️ 브로드캐스트: 브로드캐스트 도메인에 있는 모든 PC에 전송

로컬 랜에 붙어있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신
로컬 랜이란 라우터에 의해서 구분된 공간, 브로드캐스트 도메인이라고 하는 공간
내가 살고 있는 네트워크 안의 모든 네트워크 장비들에 통신할 때 쓰기 위한 방법
브로드캐스트 도메인: 브로드캐스트 통신 전송 받는 영역
그래서 내가 전송 받기 싫어도, 그 로컬 랜 즉 브로드캐스트 도메인에 살고 있다면 받아야 함…
나의 맥 어드레스와 같지 않아도 무조건 CPU에게 브로드캐스트 패킷 전송해야 함.
CPU할 일이 늘어남 ➡️ 성능 저하

한 번 일어나는 것이 아니라 주기적로 발생해서, 너무 자주 발생하면 문제가 됨.

❓ 그럼 언제 브로드캐스트를 쓸까?

  1. 맨 처음 맥 어드레스를 모를 때! ARP(Address Resolution Protocol): IP주소를 다시 MAC주소로 바꾸는 절차 “이 IP주소 가진 컴퓨터 누구야?”하고 묻는 것
  2. 라우터끼리 정보 교환
  3. 다른 라우터를 찾을 때
  4. 정말로 서버들이 모든 클라이언트에게 어떤 서비스에 대해 알릴 때

☑️ 멀티캐스트: 특정 그룹 데이터를 보낼 때

한 개의 PC 아니고(유니캐스트), 전체도 아니고(브로드캐스트), 특정 그룹 몇 명에게만 보낼 때
라우터나 스위치에서 이 기능을 지원해 주어야 함.
그룹에 포함되고, 포함되지 않는 것을 정의하기 위해 몇 가지 기술을 사용해야 함.
IP주소도 클래스 D사용해야 함.

8️⃣ OSI 7 layers: 통신이 일어나는 7단계

https://soheeparklee.github.io/posts/n-1osi/

9️⃣ Protocol

컴퓨터끼리 통신하기 위해 사용하는 통신 규약, 통신 방식에 대한 약속
프로토콜이 같은 PC끼리만 통신 가능
인터넷을 사용하고 있는 모든 PC는 같은 언어(TCP/IP라는 프로토콜) 사용

☑️ TCP/IP: Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

☑️ IPX: Internetwork Packet eXchange

같은 게임방에서 친구들끼리 편을 나누어 게임 하는 경우

☑️ AppleTalk

Computer Science, Network
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