2023/04/19 4계층

내부통신

PC-0번이 1번으로 통신을 하려고 할 때 MAC주소를 모르기 때문에 ARP를 같이 만든 것
그래서 ARP부터 가게된다.
ARP는 브로드캐스트로 보냈고, 스위치가 브로드캐스트를 받았을 때
들어온 쪽을 빼고 다른 모든곳으로 보내게된다.
ARP도 정보기 때문에 데이터를 받은 스위치는 PC-0번의 MAC주소를 저장한다.

그리고 라우터는 자신에게 온게 아니기 때문에 버린다.

데이터를 받은 PC-1번은 응답을 보내는데 브로드 캐스트로 받은 PC-0번의 MAC주소를
목적지로 설정하고 보내는 것도 자신의 MAC주소로 보낸다.
다시 스위치는 PC-1번의 데이터를 받고 PC-1번의 MAC주소를 저장한다.

그럼 처음과 다르게 PC-0번의 데이터가 다르다.

그리고 다시 데이터를 보내게 되면 아까 저장한 정보로 인해 PC-1로만 가게된다.

데이터를 받은 PC-1번은 다시 0번에게 응답을 보내면서 통신이 마무리된다.



외부통신
라우터에는 라우팅 테이블이 존재한다.
지금 라우터에 라우팅테이블에는 10.10.1.0/24로 가려면 fa 0/0
10.10.2.0/24로 가려면 Fa 0/1이 저장되어있다.
직접 연결되어있기 때문에 라우팅테이블에 올라와 있는 것

PC-0번이 외부에 있는 PC-2번으로 보내고 싶을 때

우선 ARP로 스위치를 통해 라우터로 보내게된다.
라우터는 ARP를 보내지않고 다시 PC0에게 보낸다.

ARP리플라이 보내게 되면서 학습을 한 주소이기 때문에
PC-0번은 라우터로 정확하게 보낼 수 있게된다. 여기서 라우터는 ARP는 버리게된다.
라우터도 PC-2번의 MAC주소를 모르기때문에 ARP를 보내는 과정에서 시간이 초과가
되기때문에 버리는것이다. 

그리고 다시 새로 작성해서 보내게되고 받은 스위치는
브로드캐스트기때문에 둘에게 보내게된다.
PC-3번은 자신에게 온게 아니기때문에 버리게되고

PC-2번은 자신에게 온것을 알기 때문에 자신의 MAC주소를 작성해서 응답하게된다.
그리고 라우터와 스위치에는 PC-2번의 MAC주소를 알게되고 저장하게 된다.
그리고 테이블에 저장하게 되고 다음 통신을 하게 될땐 이런과정을 걸치지않고
정확하게 PC-2번에게 전달이 가능하다.

 

 

4계층[ 4. Transport Layer ]

송신자와 수신자간의 전송방식을 결정 ( "UDP" or "TCP" )
Data의 Port Number가 정의 ( 특정 프로토콜 혹은 서비스를 구분하는 번호 값 )
4계층 단위 ( "Segment" )
데이터가 들어오면 그 데이터가 어디서 쓰이는지를 알려주는 것이라고 생각하면 될 듯


[ Port ]
Port = 2^16승 = 0 ~ 65535번까지 사용
- 0~255 : 공고의 목적으로 사용되는 번호 ( ex : Http 80번, FTP 20,21번
- 256~1023 : 상용 포트 ( ex : SSL 443번 : HTTP Netscape사가 만든 Web 보안 )
- 49511 : 등록 포트
- 65535 : 랜덤포트
Well-known Port : 0 ~ 1023번
Random Prot : 1024 ~ 65535번



포트번호는 TCP따로 UDP 따로이다.
ex) UDP/53번과 TCP/53번은 다른 것이다.

[ UDP ( User Datagram Protocol) ]
비연결 지향 ( Connection-lss oriented ), 비신뢰성, 빠른 통신을 위해 사용
크기가 작은 Data를 전달 할 때 사용
IT 관리 Service에서 주로 UDP를 사용, 관리리소스의 절감
실시간 Data 전송에서 End User가 Data 유실 직접 체크

[ TCP ( Transmission Control Protocol ) ]
연결지향 ( Connection Oriented ), 신뢰성 기반, 정확한 통신을 위해 사용
대용량의 데이터를 전달 할 때 주로 사용 ( 정확한 전달을 위해 )
Data의 유실 및 Data의 흐름을 Check 한다 ( 흐름제어, 오류제어 )
전송이 실패할경우 재전송이 가능하다.
송신자와 수진자간 사전에 통신 채널을 확보 후 Data를 전송 ( 3way-Handshake )
Data 전송이 완료 된 후 통신 채널 종료 ( 4way-Handshake )


TCP Flags는 설명

URG : 우선순위가 있더라도 다 취소하고 먼저 보낸다.
ACK : 확인 응답
PSH : 데이터를 가능한 빨리 응용계층으로 보내야함 세션 > 응용
RST : 연결재설정
SYN : 연결 요청 
FIN : 데이터 전송을 종료함


[ 4계층 장비 : L4 Switch 장비 ]
Switch의 경우 기본 2계층 장비, 4계층 header분석 역할 까지 수행하는 Switch를 L4 Switch라 한다.
각각의 Service(FTP,HTTP,DNS)를 구분 할 수 있으며, Service별 우선순위를 선정 할 수 있다.
여러대의 server를 연결하여 Traffic 분산을 통한 Load Balancing을 구현




[ 하위계층 Data Flow 계층 ]
1.주소 : 물리적 주소(MAC) , 논리적 주소(IP Address)
2.프로토콜 : 목적에 의해 규정화 ( TCP, UDP )
3.장비 : 실제 주소와 프로토콜을 이용하여 Data를 전달시키는 역할

[Layer 7 : Application Layer ]
System에 저장되어 있는 program을 어떠한 방식으로 사용 할 것인지 결정 ( Data 생성 )

[ Layer 6 :Presentation ]
포맷, 압축, 암호화 등의 작업을 진행
포맷의 경우 송신자와 수신자가 사용하는 데이터 처리 방식을 결정 ( 인코딩, CPU에서 처리하는 Bit, 확장자 등 )
압축의 경우 대용량의 트래픽을 줄이기 위해 사용 [ 영상 데이터 처리시 배경고정, 바뀌는 부분만 전송 ]

[ Layer 5 : Session ]
송신자와 수신자간 동일 한 세션 ID를 이용하여 통신을 진행 ( Session Table )
만약 카카오톡 메시지를 전달 하였늗네 네이트온에 전송이 될 경우 Session이 잘 못 형성 된 것