한 칸씩 쌓기

강의 영상

https://www.youtube.com/watch?v=HkiOygWMARs&list=PL0d8NnikouEWcF1jJueLdjRIC4HsUlULi&index=5 

2계층: 가까이 있는 컴퓨터끼리 어떻게 데이터를 주고받는지

목차

• 2계층에서 하는 일
• 2계층에서 사용하는 주소
• 2계층 프로토콜
• 실습

2계층에서 하는 일

• 2계층은 하나의 네트워크 대역 즉, 같은 네트워크 상에 존재하는 여러 장비들 중에서 어떤 장비가 어떤 장비에게 보내는 데이터를 전달, 추가적으로 오류제어, 흐름제어 수행
  • 2계층은 하나의 네트워크 대역 LAN에서만 통신할 때 사용
  • 다른 네트워크와 통신할 때는 항상 3계층이 도와주어야 함

2계층에서 사용하는 주소 = 물리적인 주소

• LAN에서 통신할 때 사용하는 MAC 주소
• 16진수로 작성 (6자리 = 6Byte)
• 앞 여섯 16진수 = OUI: IEEE에서 부여하는 일종의 제조회사 식별 ID (삼성, HP, Apple 등등)
• 뒤 여섯 16진수 = 고유번호: 제조사에서 부여한 고유번호

2계층의 프로토콜 = Ethernet 프로토콜

• LAN에서 통신할 때 사용하는 Ethernet 프로토콜
• 24Byte 사용
• Destination Address: 6 Byte => Ethernet프로토콜의 목적지 주소는 MAC 주소
• Source Address: 6 Byte (출발지 주소)
• Ethernet Type: 프로토콜 타입, PayLoad 안의 1계층 프로토콜 (인캡슐레이션된)가 있다는 것을 알려줌

실습

1. 내 PC의 MAC 주소 확인해보기

- MacOS는 System Preferences -> Network -> Advanced -> Wi-Fi Mac Address 로 확인가능

- ifconfig 로도 확인 가능 (en0: ether 부분)

2. Ethernet 프로토콜 캡처

3. Ethernet 프로토콜 분석: 캡처한 Ethernet 프로토콜에 내 MAC 주소가 있는지 목적지는 어디인지 분석해보기

강의영상

https://www.youtube.com/watch?v=y9nlT52SAcg&list=PL0d8NnikouEWcF1jJueLdjRIC4HsUlULi&index=4 

모델의 종류

• TCP/IP 모델
• OSI 7 Layer 모델

TCP/IP 모델

현재 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신 규약(프로토콜) 모음

1계층: 네트워크 인터페이스

2계층: 네트워크

3계층: 전송

4계층: 응용

OSI 7 Layer - 더 중요

1984년 네트워크 통신을 체계적으로 다루는 ISO에서 표준으로 지정한 모델

1계층: 물리

2계층: 데이터 링크 - 이더넷

3계층: 네트워크 - IP, ICMP, ARP

4계층: 전송 - TCP, UDP

5계층: 세션

6계층: 표현

7계층: 응용 - HTTP

두 모델 비교

공통점

- 계층적 네트워크 모델

- 계층간 역할 정의

차이점

- 계층의 수 차이

- OSI 역할 기반, TCP/IP는 프로토콜 기반

- OSI는 통신 전반에 대한 표준

- TCP/IP는 데이터 전송기술 특화

네트워크를 통해 전달되는 데이터, 패킷

패킷이란?

- 네트워크 상에서 전달되는 데이터를 통칭하는 말

- 데이터의 형식화된 블록

- 패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며, 사용자 데이터는 페이로드라고도 한다

- 패킷은 프로토콜들의 모음: 프로토콜들이 여러 겹으로 포장되어 있는 구조로 생각하자

구조

• header  |  payload  | footer (대부분 footer는 사용 x)
  • ex
    • Ethernet  |  IPv4  |  TCP  |  HTTP (여러 프로토콜로 캡슐화된 형태)

* 하위계층보다 상위 계층이 위에 오는 경우는 없다.

데이터를 받을 때: 안에 들어있는 양식대로(순서대로) 하나씩 확인 (디캡슐레이션)

PDU: 계층별 패킷의 이름 (계층별로 이름이 다르다)

4계층의 PDU = 세그먼트: TCP | 데이터

3계층의 PDU = 패킷: IPv4 | TCP | 데이터

2계층의 PDU = 프레임: 이더넷 | IPv4 | TCP | 데이터

실습

1. 프로토콜의 캡슐화된 모습과 계층별 프로토콜들을 확인해보기

- Wireshark를 이용해 패킷을 캡쳐해보고 해당 패킷이 어떻게 캡슐화 되었는지 자세히 살펴본다.

-> 이더넷은 footer 사용

영상

https://www.youtube.com/watch?v=Av9UFzl_wis&list=PL0d8NnikouEWcF1jJueLdjRIC4HsUlULi&index=1 

앞으로 배울 내용

• 네트워크란 무엇인가?
• 네트워크의 분류
• 네트워크의 통신 방식: 네트워크에서 데이터는 어떻게 주고받는가?
• 네트워크 프로토콜
• 따라학잇: Wireshark

네트워크란 무엇인가?

- 노드들이 데이터를 공유할 수 있게 하는 디지털 전기통신망의 하나이다.

인터넷이란?

- 문서, 그림 영상과 같은 여러가지 데이터를 공유하도록 구성된 세상에서 가장 큰 전세계를 연결하는 네트워크

- www를 인터넷으로  착각하는 경우가 많은데 www는 인터넷을 통해 웹과 관련된 데이터를 공유하는 것

네트워크의 분류

크기에 따른 분류

• LAN (Local Area Network): 가까운 지역을 하나로 묶은 네트워크
• WAN (Wide Area Network): LAN과 LAN을 다시 하나로 묶은 것 (멀리 있는 지역을 한데 묶은 네트워크)

연결 형태에 따른 분류

• Star 형: 중앙 장비에 모든 노드가 연결 - 일반적으로 가정집에서는 공유기를 통해서 핸드폰, 컴퓨터, TV 등등이 연결된다. 이 때 만약 공유기가 고장난다면?? -> 가까운 지역에 있는 연결(LAN)에 주로 사용
• Mesh 형: 여러 노드들이 서로 그물처럼 연결 - WAN에 주로 사용 
• 혼합형: 실제 인터넷은 여러 형태를 혼합한 형태

네트워크의 통신 방식

• 유니캐스트: 특정 한 사용자와만 1:1 통신
• 멀티 캐스트: 특정한 다수와 1:N으로 통신
• 브로드 캐스트: 네트워크에 있는 모든 대상과 통신

네트워크 프로토콜 

프로토콜이란?

- 프로토콜은 네트워크에서 노드와 노드가 통신할 때 어떤 노드(from)가 어떤 노드(to)에게 어떤 데이터를 어떻게 보내는지 작성하기 위한 양식

- 택배는 택배만의 양식, 편지는 편지만의 양식, 전화는 전화만의 양식이 있듯, 네트워크도 프로토콜이라는 네트워만의 양식이 있다.

여러가지 프로토콜

• 가까운 곳과 연결할 때: Ethernet 프로토콜 (MAC 주소)
• 멀리 있는 곳과 연락할 때: ICMP, IPv4, ARP (IP 주소)
• 여러가지 프로그램으로 연락할 때 TCP, UDP (포트번호)
• 패킷: 여러 프로토콜들로 캡슐화 함 (Ethernet + IPv4 + TCP + 데이터)