OSI 하위 3계층 (물리, 데이터 링크, 네트워크)

1계층 : 물리 계층 (physical Layer)

하는일 : 위 계층으로부터 받은 데이터를 통신매체에 따른 신호로 변경하여 전송한다.
            (ex. 광케이블 -> 빛)


장비 : 케이블, 허브, 리피터(증폭/재생)



2계층 : 데이터 링크 계층(Data-Link Layer)

하는일 : 서로 다른 네트워크들의 차이를 흡수한다.
            물리 계층으로부터 송수신되는 데이터의 오류를 수정하며 흐름을 관리한다.


네트워킹 방식 :

1. 이더넷(Ethernet) :

버스형 토폴로지에서 쓰이며 CSMA/CD 방식으로 통신한다.
네트워크를 살펴서 아무도 통신을 하고 있지 않으면 데이터를 전송하고 수신 여부를 확인한다.

만약,
다른 컴퓨터의 데이터와 충돌(Collision)이 발생해 데이터가 수신되지 않으면 랜덤한 시간을 기다린 후 재전송한다.

2. 토큰링(Token Ring) :

링형 토폴로지에서 쓰이며 토큰을 사용해 통신한다.
네트워크상에 흐르는 토큰을 가진 컴퓨터만이 데이터를 전송할수 있다.

토큰은 일정한 방향으로 흘러가며,
토큰을 받은 컴퓨터는 데이터를 전송하고,
데이터 전송을 마치거나, 보낼 데이터가 없으면 다음 컴퓨터에게 토큰을 넘긴다.

충돌은 발생하지 않으나 속도가 이더넷 방식에 비해 늦다.
(데이터를 전송하고 싶어도 토큰이 없으면(자기 차례가 아니면) 보내지 못하므로)


MAC 주소 : 랜카드 또는 네트워크 장비에 부여된 고유한 주소
                 8비트씩 6자리  48비트로 이루어져 있으며,   앞의 3자리는 제조회사 넘버,  뒤의 3자리는 일련번호이다.
                 00-60-97-8F-4F-86  (16진수로 표현한다)

같은 네트워크에 속해 있는 컴퓨터끼리는 MAC 주소로 통신한다.


토폴로지(Topology) : 네트워크의 요소들(링크, 노드)을 물리적으로 연결해 놓은 방식
점대점(point-to-point), 점대다(point-to-multipoint), 버스형(bus), 트리형(tree), 별형(star), 링형(ring), 망형(mesh)


장비 : 브릿지, 스위치



3계층 : 네트워크 계층(Network Layer)

하는일 : 상위 계층으로부터 받은 데이터를 패킷(Packet)의 단위로 묶어
            어떤 경로를 통해 상대에게 빠르고 안전하게 전송할지를 결정


(ex. 컴퓨터의 IP 주소 구성   :  (확인 : cmd -> ipconfig)
IPv4 : 192.168.0.6
서브넷 마스크(Subnet Mask) : 255.255.255.0
기본 게이트웨이(gateway) : 192.168.0.1
DNS : 168.126.63.1 )


IP 주소 : TCP/IP 프로토콜을 사용하는 모든 장비들을 구별하기 위한 주소
             현재 32비트 기반의 IPv4 를 사용하고 있으나  IP주소가 부족한 관계로,
             128비트 기반의 IPv6 으로 넘어가고 있다.

             127.0.0.1   (32비트의 2진수를 8비트씩 끊어서 10진수료 표기해 사용한다)


클래스 : IP 주소의 네트워크 부분과 호스트 부분을 나누는 방법
                                           
A클래스 :           1bit                             17bit   // 여기까지 네트워크부분        24bit  // 호스트 부분

0

network

host

B클래스 :         1                               1                                   14                                   16

1

0

network

host

C클래스 :      1                        1                             1                             21                             8 

1

1

0

network

host

서브넷 마스크 : 네트워크 부분과 호스트 부분을 나타내는 값.
                      구성할 네트워크 환경에 맞춰서 호스트 부분을 조절할 수 있게 해줘
                      효율적인 네트워크 구성을 하게 해준다. (ex. 브로드캐스트 용이)

255.255.255.0. ->     11111111    11111111    11111111    00000000        
                             ------- 네트워크 부분 --------    --호스트 부분--  (1이면 네트워크 부분, 0이면 호스트 부분)

위의 서브넷 마스크에서 호스트 부분을 보면 C클래스를 사용한다는 것을 알수가 있다.

그런데 만약 네트워크를 구성할 호스트 컴퓨터의 개수가
클래스 단위로 떨어지지 않는다면 서브넷 마스크를 사용해 효율적으로 변경한다.

n대의 호스트 컴퓨터를 사용해 네트워크를 구성한다고 했을때   n + 2(게이트웨이 주소 + 브로드캐스트 주소)
2^N >= n+2   를 만족하는 N값을 찾는다.
서브넷 마스크의 뒤에서부터 N의 개수만큼 0을 채운다.     나머지는 1로 채운다.

(ex. 32대 호스트 컴퓨터를 사용한다.    32 + 2
2^6 >= 34     즉 호스트 부분의 개수는 6개.
           11111111    11111111    11111111    11000000      -> 255.255.255.192    의 서브넷 마스크를 사용하면 된다)


게이트웨이(Gateway) : 내부 네트워크와 외부 네트워크를 이어주는 역활은 한다.
                                 따라서 2개의 랜카드(내부용, 외부용)를 사용한다.

게이트웨이 없이 내부 네트워크에서 외부 네트워크로 나갈수 없다.


공인 IP : ISP(Inter Service Provider) 업체로부터 할당받은 IP

사설 IP : 공유기등을 이용해 내부 네트워크에서만 사용하는 IP

(ex.
ISP  ----------------- 공유기 -------------- 컴퓨터 A
                             218.148.91.108 (공인IP)    192.168.0.3 (사설IP)
                               192.168.0.1(gateway adress)
                                      l----------------- 컴퓨터 B
                                                                 192.168.0.5                        )


DNS : 문자 형식의 도메인 주소를    숫자 형식의 실제 IP주소와 매칭해주는 서버
(ex. ping www.naver.com   ---->   [202.131.29.71]
DNS 서버가 테이블에서 www.naver.com 의 도메인 주소를 검색하여 실제 IP 주소인 202.131.29.71 로 변경해준다)


장비 : 라우터