Download - Chapter 06. 프로토콜
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Chapter 06. 프로토콜
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목차
1. 프로토콜의 이해
2. 네트워크 계층 프로토콜
3. 전송 계층 프로토콜
4. 응용 계층 프로토콜 및 서비스
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학습목표• 다양한 프로토콜의 종류를 알아본다 .• 네트워크 계층 프로토콜을 학습한다 .• 전송 계층 프로토콜의 종류와 특징을 알아본다 .• 응용 계층 프로토콜의 종류와 특징을 알아본다 .• 응용 계층 서비스의 종류와 특징을 알아본다 .
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01. 프로토콜의 이해
프로토콜의 개념 및 필요성 프로토콜이란 서로 다른 시스템에 있는 두 개체간에 성공적으로 데이터를 전송하는
통신규약 가장 기본적인 프로토콜
• 인터넷의 기본 프로토콜인 TCP/IP• 원하는 웹사이트의 웹페이지를 볼 수 있는 HTTP
인터넷을 사용하여 이메일을 주고받으려면 SMTP 나 POP3 등 프로토콜을 사용해야 하고 , 인터넷을 이용하여 자료나 파일을 업로드하거나 다운로드하려면 FTP 등 프로토콜을 사용해야 한다 .
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01. 프로토콜의 이해
프로토콜은 네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 데이터를 주고받을 수 있도록 미리 약속한 전송규약 ( 규칙 ) 을 말한다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜
TCP/IP 프로토콜에서 네트워크 계층 프로토콜은 IP, ARP, ICMP, IGMP 로 구성된다 .
전송 계층의 패킷은 세그먼트 형태로 네트워크 계층으로 전송하고 , 네트워크 계층의 데이터는 IP 헤더가 추가된 IP 데이터그램으로 동작한다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜
ARP IP 주소를 받아 네트워크 카드의 물리 주소인 MAC 주소로 변환시켜주는
프로토콜이다 .
RARP(Reverse ARP) 물리 주소인 MAC 주소를 IP 주소로 변환시켜주는 역주소 변환 프로토콜이다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜
주소 변환 프로토콜 논리적 주소인 IP 주소를 물리적 주소인 MAC 주소로 매핑시켜주는 것이 바로
ARP(Address Resolution Protocol) 다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜
IP 주소와 MAC 주소 매핑 A 컴퓨터에서 C 컴퓨터로 신호를 전송한다고 가정해 보자 . 각 호스트의 IP
주소와 MAC 주소가 [ 그림 6-5] 와 같을 때 , IP 주소로 MAC 주소를 매핑시키는 절차는 다음과 같다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : ARP
MAC 주소로 데이터 전송 A 호스트에서는 C 호스트의 MAC 주소를 알아내면 다음 과정을 거쳐 A 에서
작성한 메시지를 C 로 전송할 수 있다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : RARP
역주소 변환 프로토콜 호스트 컴퓨터의 물리 주소를 알고 있을 때 IP 주소를 알아내는 데 사용한다 .
컴퓨터를 네트워크에 처음 연결할 때나 디스크가 없는 컴퓨터를 부팅할 때 사용하는 프로토콜이다 .
RARP(Reverse Address Resolution Protocol) 는 이더넷 , 토큰링 FDDI 등 근거리 통신망에서 사용할 수 있다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : ICMP
인터넷 제어 메시지 프로토콜 네트워크의 호스트나 라우터에서는 예상치 못한 상황이나 오류가 발생할 수 있다 .
이때 라우터에서 발생한 오류를 송신 측으로 전송하는 데 사용하는 프로토콜이 바로 ICMP(Internet Control Message Protocol) 다 .
ICMP 는 네트워크 계층에서 상주하지 않고 , IP 데이터그램에 캡슐화되어 인터넷으로 전송된다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : ICMP
타입 : ICMP 메시지의 종류를 15 개의 서로 다른 값으로 명시한다 . 코드 : 메시지의 종류를 타입보다 좀 더 세분화하는 추가적인 코드다 . 검사합 : 메시지 오류 검사 기능을 한다 . 나머지 헤더 : 타입과 코드 값에 따라 변경된다
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : ICMP
ICMP 질의 메시지 ICMP 는 질의하거나 응답하여 정보를 구하는 데 사용할 수 있으며 , 이런 유형을 ‘
질의 메시지’라고 한다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : ICMP
ICMP 오류 메시지 가장 일반적인 ICMP 메시지로 , 전송을 시도할 때나 IP 데이터그램 전송 도중에
발생하는 다양한 형태의 오류 상태를 통보한다 .
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02. 네트워크 계층 프로토콜 : IGMP
인터넷 그룹 메시지 프로토콜 IGMP(Internet Group Message Protocol) 는 인터넷에 연결한 컴퓨터가
멀티캐스트 그룹을 주위의 라우터에 알릴 수 있는 수단을 제공하는 프로토콜이다 . 멀티캐스팅은 네트워크의 한 호스트 컴퓨터가 미리 지정된 다수의 컴퓨터에
메시지를 보낼 수 있도록 허용한다 . IGMP 는 멀티캐스트 라우터가 주기적으로 서브넷 호스트 컴퓨터 그룹에 IGMP
쿼리 메시지를 전송하고 , 호스트 컴퓨터는 IGMP 쿼리 메시지에 응답하며 , 자신이 가입하려는 그룹 주소 정보를 IGMP 리포트 메시지를 이용하여 라우터에 알려주는 방식으로 동작한다 .
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03. 전송 계층 프로토콜
전송 계층에서는 패킷 단위로 데이터를 전송하는데 , 이 역할을 수행하는 기본 프로토콜은 전송 제어 프로토콜인 TCP 와 사용자 데이터그램 프로토콜인 UDP 다 .
데이터를 송수신할 때 UDP 나 TCP 중 어느 것을 사용하든지 상관없으나 , UDP 는 패킷의 확실한 전송을 보장하지 못하는 반면 TCP 는 패킷의 확실한 전송을 보장한다 .
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03. 전송 계층 프로토콜 : SPX
SPX SPX 는 NetWare 의 연결 지향 프로토콜로 , 패킷 접수 통지와 흐름 제어 등 TCP 와
유사한 기능을 한다 . NetWare 서버들은 프린트 큐 사이에서 프린트 서버 및 프린터 간의 통신에 SPX 를
주로 사용하며 , 인터넷 통신에는 거의 사용하지 않는다 . SPX 패킷은 42 바이트 헤더와 최대 534 바이트 데이터로 구성되므로 , 크기는
42~576 바이트다 .
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03. 전송 계층 프로토콜 : SPX
연결 제어 (Connection Control) : 8 비트 크기로 , 제어 기능 메시지를 포함한다 . 데이터 스트림 유형 (Data Stream Type) : 8 비트 크기로 , 데이터 영역의 정보
데이터 유형이나 연결 종료 과정에서 사용하는 코드 등을 포함한다 . 송신지 연결 ID(Source Connection ID) : 16 비트 크기로 , 송신 시스템이 현재의
연결을 구별하는 데 사용하는 수를 포함한다 . 수신지 연결 ID(Destination Connection ID) : 16 비트 크기로 , 수신 시스템이
현재의 연결을 구별하는 데 사용하는 수를 포함한다 . 순서 번호 (Sequence Number) : 16 비트 크기로 , 일련의 데이터 패킷 중에서 이
패킷의 위치를 지정한다 . 확인 일련번호 (Acknowledgement Number) : 16 비트 크기로 , 수신 시스템이
다음에 받을 패킷의 일련번호를 포함한다 . 위치 번호 (Allocation Number) : 16 비트 크기로 , 수신 시스템이 사용할 수 있는
패킷 수신버퍼의 크기를 나타낸다 . 데이터 (Data) : 응용 프로그램이나 상위 계층 프로토콜이 만든 데이터 정보로 ,
크기는 가변적이다 .
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03. 전송 계층 프로토콜 : NCP
NCP SPX 가 프린트 관련 작업을 담당한다면 , NCP 는 NetWare 클라이언트와 서버
간의 파일공유 등 다양한 네트워크 기능을 담당한다 . TCP/UDP 나 SPX 와는 달리 서로 다른 포맷을 사용하며 , 최근에는 NCPB 라는
NCP 메시지로 메시지 여러 개를 한꺼번에 전송할 수 있는 기능도 구현하고 있다 . NCP 는 이런 여러 포맷의 메시지를 이용하여 클라이언트와 서버 간에 해석기 또는
번역기의 기능을 제공한다 .
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03. 전송 계층 프로토콜 : NCP
요청 유형 (Request Type) : 16 비트 크기로 , 요청 메시지의 종류를 나타낸다 . 서비스 연결생성과 파일 서버 요청 등의 종류가 있다 .
일련번호 (Sequence Number) : 8 비트 크기로 , 현재 메시지의 순서를 나타낸다 . 연결 번호 로 (Connection Number Low) : 8 비트 크기로 , NetWare 서버에
연결된 클라이언트의 수를 나타낸다 . 작업 번호 (Task Number) : 8 비트의 유일한 값으로 , 서비스를 요청하는 작업이
무엇인지를 구분하는 수다 . 시스템은 전송받은 응답 메시지를 요청한 작업에 반환할 때 이 값을 사용한다 .
연결 번호 하이 (Connection Number High) : 8 비트 크기로 , 현재 사용하지 않는다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스
TCP/IP 응용 계층에는 최종 사용자가 직접 사용할 수 있는 여러 가지 프로토콜과 서비스가 정의되어 있다 .
응용 계층 프로토콜은 TCP 나 UDP 가 제공하는 프로세스 -프로세스 통신 서비스를 이용하여 유용한 기능을 수행한다 .
보통 사용자는 TCP/UDP 에 직접 접속하지 않고 응용 계층을 이용하여 통신 서비스를 사용하며 , 응용 계층 프로그램은 시스템 소프트웨어가 아닌 응용 프로그램으로 제공한다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스
프로토콜 응용 계층에서 제공하는 프로토콜에는 TCP 응용 계층 프로토콜인 FTP, HTTP, 텔넷 , SMTP, POP3, IMAP 와 UDP 응용 계층 프로토콜인 DHCP, SNMP 프로토콜이 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : FTP
FTP(TCP 포트 : 21) FTP 는 인터넷에서 파일을 전송하는 기본 프로토콜이다 . 파일을 전송하는 접속
대상인 컴퓨터를 ‘서버’라고 하며 , 접속하려는 사용자의 컴퓨터를 ‘클라이언트’라고 한다 .
FTP 클라이언트는 자신의 소스 포트로 1023 보다 큰 임의의 번호를 사용하며 , FTP 서버의 포트 번호는 21 을 사용한다 .
FTP 클라이언트 프로그램을 이용하여 접속하려는 서버의 주소 (IP 나 도메인 ) 를 입력하여 접속이 완료되면 파일을 업로드하거나 다운로드할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : HTTP
HTTP 서비스 (TCP 포트 : 80) HTTP 는 클라이언트의 웹브라우저가 서버에 웹서비스를 요청 (Request) 하면 ,
서버가 적절한 응답 (Response) 을 하여 클라이언트의 사용자에게 웹페이지를 제공하는 서비스다 .
즉 , HTTP 는 서버와 클라이언트 간에 하이퍼텍스트 문서를 송수신하는 프로토콜이다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : HTTP
HTTP 1.0 에서는 전송받을 문서에 이미지가 있으면 , 문서를 받을 때와 이미지를 받을 때 각각 연결을 설정한다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : HTTP
HTTP 1.1 에서는 다시 연결을 설정하지 않고 연결된 소켓을 통해 데이터 ( 이미지 )를 전송받는데 , 프로토콜의 수행 성능이 향상된 것을 확인할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스
SMTP 와 POP3, IMAP TCP/IP 프로토콜에서는 클라이언트와 메일 서버 , 메일 서버와 메일 서버 간에
이메일을 교환하려고 SMTP 와 POP3, IMAP 를 사용한다 . 메일 서버 간의 이메일은 SMTP 로 교환하며 , 메일 서버와 클라이언트 간에는
이메일 전송 과정에 따라 SMTP 와 POP3 또는 IMAP 를 각각 따로 사용한다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : SMTP, POP3
SMTP(TCP 포트 : 25) SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 는 네트워크의 두 메일 서버 간에 이메일을
송수신하는 데 사용하는 TCP/IP 프로토콜이다 . 응용 계층에 속하며 , 전송 계층의 TCP 에 기반을 둔 프로토콜이다 .
사용자가 이메일을 메일 서버로 보낼 때는 SMTP 를 사용하고 , 메일 서버에서 자신의 이메일을 다운로드할 때는 POP3 나 IMAP 를 사용한다 .
POP3(TCP 포트 : 110) POP3(Post Office Protocol3) 는 이메일을 수신하는 표준 프로토콜로 , POP 의
최신 버전이다 . 이메일을 수신하고 보관하려고 인터넷 서버에서 사용하는 프로토콜로 TCP/IP 의 응용 계층에 속하며 , SMTP 에 의존한다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : IMAP
IMAP(TCP 포트 : 143) IMAP(Internet Mail Access Protocol) 는 이메일을 저장 ·복사하는 프로토콜이다 . POP3 처럼 SMTP 프로토콜에 의존하지만 , POP3 와 달리 IMAP 에서는 내
컴퓨터에서 지운 이메일도 서버에 남아 있어 언제 어디서든 이메일을 다시 볼 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : SNMP
SNMP(UDP 포트 : 161) SNMP(Simple Network Management Protocol) 는 다른 네트워크 장치를
원격에서 관리할 수 있는 간단한 방법을 제공하는 인터넷 표준 프로토콜이다 . 이 프로토콜을 적용할 수 있는 네트워크 장치에는 네트워크 카드나 프로그램 ,
허브나 라우터 같은 네트워크 장치 등이 있다 . SNMP 는 네트워크를 관리하는 중앙 관리 시스템과 네트워크를 관리하는 데
사용하는 개체정보인 MIB(Management Information Base) 로 구성되어 있다 . 중앙 관리 시스템은 네트워크를 관리하려고 하나 이상의 MIB 를 모니터할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : DHCP
DHCP(UDP 포트 : 67, 68) DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 는 네트워크의 각 노드에 유일한
IP 주소를 자동으로 할당하고 관리하는 서비스다 . 관리자는 DHCP 로 IP 주소를 관리하는 시간과 노력을 크게 줄일 수 있을 뿐만
아니라 IP 주소 할당 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 오류도 줄일 수 있어 네트워크의 효율이 높다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : DHCP
DHCP 서버가 동작하면 클라이언트들은 그 서버에 연결하여 유일한IP 주소를 제공받는데 , 그 과정은 다음과 같다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : DHCP
컴퓨터의 DHCP 구성 정보는 < 네트워크 및 공유 센터 → 로컬 영역 연결 > 을 클릭하면 확인할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : DHCP
명령 프롬프트에서 ipconfig/all 을 입력하면 [ 그림 6-31] 처럼 DHCP 구성 정보를 확인할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : PING
Ping 서비스 Ping(Packet InterNet Groper) 은 TCP/IP 에서 널리 사용하는 서비스 중 하나로 , 모든 TCP/IP 설치에 포함되어 있다 .
네트워크에 있는 다른 시스템에서 TCP/IP 가 정상적으로 동작하는지 알려주는 프로그램으로 , ICMP 를 사용하여 일련의 에코 메시지를 만들어 지정한 컴퓨터 이름이나 IP 주소 시스템에 전송한다 . 이때 두 시스템 간에 에코 메시지를 주고받는 과정을 ‘핑잉 (Pinging)’ 이라고 한다 .
호스트의 IP 주소가 192.168.0.7 이고 , 게이트웨이 주소가 192.168.0.88 이며 , 수신지 IP 주소가 58.142.193.69 일 때 다음 과정을 거치면 어디에서 문제가 발생했는지 확인할 수 있다 .① ping 127.0.0.1 또는 Ping localhost② ping 192.168.0.7③ ping 192.168.0.88④ ping 58.142.193.69
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : 텔넷
텔넷 (TCP 포트 : 23) 텔넷 (Telnet, Telecommunication Network Protocol) 은 인터넷을 이용하여 내
컴퓨터에서 상대방의 컴퓨터를 원격으로 제어할 수 있도록 해주는 명령 라인 클라이언트 / 서버 프로그램이다 .
Windows 7 에서 텔넷을 실행하면 [ 그림 6-38] 처럼 오류 메시지를 출력한다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : 텔넷
Windows 7 에서 텔넷을 사용하려면 < 시작 → 제어판 → 프로그램 → 프로그램 및 기능 > 에서 <Windows 기능 사용 / 사용 안 함 > 을 클릭한다
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : 텔넷
[Windows 기능 ] 대화상자에서 ‘텔넷 클라이언트’ 항목에 체크하면 텔넷 프로그램을 사용할 수 있다 .
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04. 응용 계층 프로토콜 및 서비스 : 텔넷
다시 텔넷을 사용하면 , [ 그림 6-38] 과는 달리 텔넷 명령어가 실행 중임을 확인할 수 있다 .
텔넷은 해당 포트가 개방되어 있는지 확인하는 용도로 유용하게 사용할 수 있다
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감사합니다 .