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  • [TCP/IP] 네트워크 인터페이스 계층
    CS📟 2022. 9. 4. 01:52

    네트워크 인터페이스 계층

    • 하드웨어를 제어하고 이와 연결된 다른 기기까지 데이터를 전달
    • 하드웨어들의 동작에 구애받지 않고 인터넷 계층이 동작할 수 있게 만들어 주는 역할
    • 참고
      • OSI에서는 소프트웨어 관련된 부분을 데이터 링크 계층이라 하고 하드웨어와 관련된 부분을 물리 계층이라고 구분

     

    MAC Address

    • 네트워크 어뎁터에 MAc Address라는 식별 번호가 부여
    • 제조 단계에서 부여
    • 유선 LAN, 이더넷, 무선 LAN 외에도 블루투스 같은 통신에 활용
    • 프레임 안에 송신지와 수신지의 MAC Address 정보가 들어감
    • 프레임 : 네트워크 인터페이스 계층이 보내는 데이터
    • IP Address 는 최종 목적지가 설정되면 변경되지 않지만 MAC Address는 경로상의 다음 장비의 Address로 변경

     

    이더넷

    • 유선 LAN의 규격
    • 10BASE-T
      • 트위스트 페어 케이블
      • 10 mbps로 통신
    • 100 BASE-TX
      • 트위스트 페어 케이블
      • 100 mbps
    • 1000BASE-T
      • 트위스트 페어 케이블
      • 1000 mbps
    • 1000BASE-X
      • 광섬유 케이블
      • LX, SX, FX 등의 규격
      • 케이블의 종류나 전송 거리에 따라 차이
    • 전송속도(100) 신호 변조방식(BASE) 케이블 종류(TX) 형태로 구성

     

    프리앰블

    • 전압에 높낮이가 변화하는 신호를 받아 0,1의 디지털 신호로 복호화
    • 이때 프리앰블을 확인해서 프레임의 시작을 판단

     

    네트워크 허브

    • 유선 LAN에서 네트워크를 구성할 때 연결하는 장비
    • 스타형 토폴로지에 해당

    L2 스위치

    • 가장 많이 사용되는 네트워크 중계 기기
    • OSI에서는 데이터 링크 계층, TCP/IP는 네트워크 인터페이스 계층
    • 각 호스트의 MAC Address를 기억하고 통신할 당사자끼리 데이터를 전달해서 패킷 신호의 충돌을 피함

    브로드캐스트 도메인

    • 수신지의 주소가 브로드캐스트 주소일 때 데이터가 전달되는 범위
    • L2로 구성시 네트워크 전체가 브로드캐스트 도메인
    • 네트워크에 호스트가 많을 경우 DHCP, OS의 파일 공유 같은 브로드캐스트 통신이 자주 사용되면 대량의 패킷 발생으로 망이 혼잡

     

    L3 스위치

    • OSI에서 네트워크 계층, TCP/IP에서는 인터넷 계층
    • VLAN 기능 : LAN을 가상적인 네트워크로 분할해서 통신 효율을 높임

     

    무선 LAN

    • 전파를 매개체로 네트워크 구성
    • 정식 규격 IEEE 802.11
    • 다른 장비가 전파를 발신하지 않는 것을 확인 후, 통신을 시작하는 CSMA/CA를 사용
    • 유선 LAN처럼 데이터를 프레임이라고 명칭
    • 무선 + 무선, 무선 + 유선 등 연결 상태에 따라 MAC Address 정보 할당 방식이 변화
    • MAC Address 정보 할당은 무선 AP가 중계

     

    ARP

    • IP Address로 MAC Address를 알아냄
    • 송신 측 장비가 요청 패킷에 수신 장비의 IP Address를 설정하고 네트워크 전체에 브로드캐스트하고 
    • 요청을 받은 호스트들 중 자신의 IP Address와 동일한 장비는 자신의 MAC Address를 응답 패킷에 설정해서 응답

     

    모바일 통신 기술

    • 3G, LTE, WiMAX와 같은 기술 활용
    • 무선 LAN과 달리 3G, 4G는 수백 미터에서 수 킬로미터까지 떨어진 기지국까지 통신 가능
    • 사용하는 주파수 대역이나 변조 방식에도 차이가 있어서 무선 LAN과는 다른 방식으로 봐야 함
    • 3G는 패킷 교환 방식의 데이터 통신과 회선 교환 방식의 통화를 동시에 사용할 수 있었는데, LTE는 패킷 교환 방식의 데이터 통신만 사용하고 통화는 VoIP를 이용
    • VoIP에서는 전화번호를 입력하면 소프트스위치를 통해 상대방의 IP Address를 획득한 후 통화로 연결
    • 기존의 인터넷망을 그대로 활용하기 때문에 같은 VoIP 사용자 간에는 통신 비용이 발생하지 않음
    • 게이트웨이를 이용해서 전화망을 거치는 통신기기와도 전화가 연결되고, 요금도 전화망에서만 나가서 가격이 싸짐
    • 보이스톡, 텔래그램 등 많은 어플에서도 VoIP를 이용해서 통화 기능을 제공
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