Network

• 네트워크의 기초
• TCP/IP 4계층 모델 
• 네트워크 기기
• IP 주소
• HTTP

 

2.1네트워크의 기초

네트워크 => 노드, 링크가 서로 연결되어 있거나 연결되어 있는 상태 => 리소스를 공유하는 집합

노드(서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치)

링크(유선, 무선)

 

 

2.1.1처리량과 지연 시간

네트워크 구축 => 좋은 네트워크를 만드는 것이 중요 => 많은 처리량(트래픽)을 처리할 수 있고 지연 시간(latency)이 짧고

장애 빈도가 적으며 좋은 보안을 갖춘 네트워크

시간(데이터 처리 시간)

 

트래픽(많은 데이터 처리량)

 

대역폭(트랙픽 대역폭) => 주어진 시간 동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

 

처리량(트래픽 처리량)

 

단위로 => bps(bits per second) => 초당 전송 또는 수신되는 비트 수

 

 

 

지연시간

지연 시간이란 요청이 처리되는 시간

 

 

지연 시간 매체 타입(무선, 유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리 시간에 영향을 받는다.

 

 

 

 

 

2.1.2네트워크 토폴로지 병목 현상

 

트리 토폴로지 => 계층형 토폴로지라고 하고 / 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

트리 토폴로지의 특징 : 노드의 추가, 삭제가 쉽고, 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향 끼침

 

 

 

버스토폴로지 특징 : 버스 토폴로지는 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하고 근거리 통신망(LAN)에서 사용한다.

 => 특징은 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하면서 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉽다. / 스푸핑이 가능한 문제점

 

 

스푸핑이란?

DNS 스푸핑

 

 

스푸핑 공격은 외부 악의적 네트워크 침입자가 임의로 웹사이트를 구성하여 일반 사용자들의 방문을 유도해 인터넷 프로토콜인 TCP/IP의 구조적 결함을 이용하여 사용자의 시스템 권한을 획득한 뒤 정보를 빼가는 해킹 방법이다. 스푸핑 공격의 종류에는 ARP 스푸핑, IP 스푸핑, DNS 스푸핑, 이메일 스푸핑 등이 존재한다.

 

=> 스푸핑은 LAN상에서 송신부의패킷을 송신과 관련없는 다른 호스트에 가지 않도록 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것을 말한다.

 

 

스푸핑 적용하면 => 올바르게 수신부로 가야 할 패킷이 악의적인 노드에 전달되게 된다.

 

스타 토폴로지

=> 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성을 말함

노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다. 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를

발견 가능=> 장애 노드가 중앙 노드가 아니면 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.

중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 고가이다.

 

링형 토폴로지

링형 토폴로지는 각각 노드가 양 옆의 두 노드와 연결해 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 => 통신을 하는 망 구성 방식

 

데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게 되면서, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리

노드 수 증가? => 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생되는 가능성이 적고 / 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있습니다.

네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 => 전체 네트워크에 영향을 크게 끼치는 단점이 있다.

 

메시 토폴로지

메시(mesh) 말그대로 망형 => 망형 토폴로지라고 하면서 그물망처럼 연결되어 있는 구조 / 한 단말 장치에 장애가 발생해도 문제 안됨

여러 개의 경로가 존재하고 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽도 분산 처리가 가능하다. 하지만 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가인 단점이 있다.

병목 현상 

네트워크 구조 토폴로지가 중요한 이유는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준

위 그림처럼 병목 현상이 일어나서 사용자가 서비스를 이용할 때 지연 시간이 길게 발생하고 있다면 관리자는 지연 시간을 짧게 만들기 위해 대역폭을 크게 설정했어도 성능 개선이 크게 되지 않는다.

 

이제 위 그림처럼 관리자가 토폴로지가 어떻게 되어 있나 확인하고, 서버와 서버 간 그리고 게이트웨이로 이어지는 회선을 추가해 병목 현상을 해결함.

이렇게 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결할 수 있다.

 

 

 

 

2.1.3네트워크 분류

LAN(근거리 통신망) -> MAN(대도시 지역 네트워크) -> WAN (광역 네트워크)

 

 

 

2.1.4네트워크 성능 분석 명령어

애플리케이션 코드상에는 전혀 문제 없고 => 사용자가 서비스로부터 데이터를 가져오지 못하는 상황 => 네트워크 병목 현상일 가능성 있다

=> 네트워크 병목 현상의 주된 원인 => 네트워크 대역폭, 네트워크 토폴로지, 서버 CPU, 메모리 사용량, 비효율적인 네트워크 구성

 

 

ping

네트워크 관련 테스트 / 네트워크 무관한 테스트 통해 => 네트워크로부터 발생한 문제점인 것 확인 후 네트워크 성능 분석을 해야함

=> ping(Packet INternet Grouper)은 네트워크 상태를 확인하려는 대상 노드를 향해 일정 크기의 패킷을 전송하는 명령어

 

 

netstat : 접속되어 있는 서비스들의 네트워크 상태를 표시하는 데 사용 => 네트워크 접속, 라우팅 테이블, 네트워크 프로토콜 등의 리스트

를 보여줌 => 서비스 포트가 열려있는지 확인하기 위해서(참고 사이트)

 

nslookup => DNS와 관련된 내용을 확인하기 위해 쓰는 명령어 / 특정 도메인에 매핑된 IP를 확인

• 참고 블로그1
• 참고 블로그2

192.168.1.1이라는 DNS(google.com -> 네트워크 주소인 192.168.1.1로 바꿈 ) 서버에서 정보를 가져왔고 => google.com 이라는 도메인 주소는 172.217.25.174라는 IP 주소에 매핑되어있음.

 

 

 

tracert => 리눅스 / 맥에서는 traceroute로 명령어 구동(참고 블로그)

• 목적지 노드까지 네트워크 경로 확인할 때 사용하는 명령어
• 목적지 노드까지 어느 구간에서 응답 시간이 느려지는지 확인
• 패킷을 캡처하는 등의 명령어가 있으며 네트워크 분석 프로그램으로 wireshark, netmon이 있음

추적 시작 => 1, 2, 3 ... 순서대로 패킷이 이동한 홉 수를 표현 (홉이란?) 중간에 ms 단위 3개 나오는 데 ICMP 패킷을 세 번 보낸 결과

저 IP들은 뭘 뜻하는지 모르겟다.(어떠한 IP 주소, 어떠한 도메인을 뜻하는 건지)

 

 

2.1.5 네트워크 프로토콜 표준화

네트워크 프로토콜 표준화 과정

단순 설명

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 TCP/IP 4계층 모델

2.2.1 계층 구조 => TCP/IP 계층 네 개의 계층 가지고 있음 / OSI 7계층 가지고 있음

- 애플리케이션 계층

- 전송계층

- 인터넷 계층

- 링크 계층

- 계층 간 데이터 송수신 과정

 

 

 

 

 

 

 

 

<출처 주홍철: 면접을 위한 CS 전공지식 노트 >

https://thebook.io/080326/

면접을 위한 CS 전공지식 노트