TCP/IP Model(= DoD Model)과 OSI 7 Layer Model 1

## TCP/IP Model(= DoD Model)과 OSI 7 Layer Model ##

[1. TCP/IP Model]

 => 인터넷 표준 Protocol인 TCP/IP의 Model.
 => Dod 4계층 Model이라고 표현하기도 한다.
 => 실제 우리가 사용하는 Protocol에 대한 모델이다.

 

[2. OSI 7 Layer Model]

 => Reference Model(참조 모델)
 => ISO(국제 표준화 기구)에서 발표한 모델.

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** OSI 7 Layer Model **

 

- 상위 계층 : Application -

 7계층 : Application
 6계층 : Presentation
 5계층 : Session

 

- 하위 계층 : Data-Flow -
 4계층 : Transport
 3계층 : Network
 2계층 : Data-Link
 1계층 : Physical

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- Layer 4 : Transport(전송) -

 

1. L4 역할

    => Port 번호를 사용하여 Service 식별.
    => TCP의 경우 Segmentation, Flow-Control, Error-Control..

 

2. L4 Protocol

 1) TCP : 연결 지향성, 신뢰성, Segmentation 수행 o
 2) UDP : 비연결 지향성, 비 신뢰성, Segmentation 수행 x

 

3. L4 정보 => Port 번호(서비스 식별자) - 범위 : 0 - 65,535

               1) Well-known : 0 - 1,023
               2) Registered : 1,024 - 49,151
               3) Dynamic    : 49,152 - 65,535 (보통 출발지의 port number로 사용. Source port)

 

4. L4 PDU(Protocol Data Unit)

   1) TCP 헤더 + DATA => Segment
   2) UDP 헤더 + DATA => Datagram

 

5. L4 Device

   => L4 Switch
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- Layer 3 : Network -

1. L3 역할

   => 'Logical Address'를 사용하여 서로 다른 Network 사이에서 트래픽 전송을 담당.
   => L3 Device(ex. Ruoter)는 자신이 수신한 Packet의 '목적지 IP 주소'와 자신의 주소록인 'Routing Table'을
      비교하여, 'Best Path(최적경로)'를 선택하여 전송한다.
         -> 위와 같은 동작을 'Routing'이라고 한다.

2. L3 Protocol

   => IPv4/IPv6 / IPX / Apple talk ..

 

3. L3 정보

   => Logical(논리적 주소)
      ->IPv4 프로토콜을 사용하는 경우 IPv4 주소
      ->IPv6 프로토콜을 사용하는 경우 IPv6 주소
      ->IPX 프로토콜을 사용하는 경우 IPX 주소
             ...

 

4. L3 PDU(Protocol Data Unit)

   => IP헤더 + L4 헤더 + DATA   ->   Packet(=IP Datagram)

 

5. L3 Device

   => Router / L3 Switch

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** IP(Internet Protocol) Address **

 

 [1.IPv4]

     => 32bit, 2^32 = 약 42억 9천만개
     => 인간이 이해하기 편하게 8bit(= 1octet)씩 구분하여 10진수로 변환시킨 값으로 표현한다.

 

      00000000.00000000.00000000.00000000  (0.0.0.0)
         ~
      11111111.11111111.11111111.11111111  (255.255.255.255)

 

     => IP Address = [ Network ID ] + [ Host ID ]
        <ex. 교실 이름 + 학생 번호 비유>

 

     => 만약 [211.100.7.5]라는 IP주소를 확인하였다.
        이 경우 어디까지가 Network ID이고 어디부터가 Host ID인가?

            -- 2가지로 구분할 수 있다. --

 

         1) Classful 방식(오늘날 사용 x)

           -> IP 주소의 첫번째 Octet을 보고 Network ID 범위를 구분한다.

 

            1) Class A (0-127)   => 앞의  8bit까지 Network ID, 뒤의 24bit는 Host ID.
                                    Class A 대역을 할당받게 되면, 2^24-2개의 IP주소를 사용할 수 있다.

 

            2) Class B (128-191) => 앞의 16bit까지 Network ID, 뒤의 16bit는 Host ID.
                                    Class B 대역을 할당받게 되면, 2^16-2개의 IP주소를 사용할 수 있다.

 

            3) Class C (192-223) => 앞의 24bit까지 Network ID, 뒤의  8bit는 Host ID.
                                    Class C 대역을 할당받게 되면, 2^8-2개의 IP주소를 사용할 수 있다.

 

            모든 주소의 첫번째, 마지막은 할당X
            첫번째 = 네트워크 주소랑 겹침. 마지막 = 예약(BroadCast 용) 전체.

            A,B,C는 특정장비 하나를 가리킴. D,E는 다른 목적으로 예약, 장비에 입력X
           
            4) Class D (224-239) => Multicast 주소 예약.

            5) Class E (240-255) => 연구용 주소/Broadcast 예약.

         2) Classless 방식

           -> 기존 Classful 방식은 오늘날 사용되지 않는다.
              이유는? IP 주소의 낭비가 심하기 때문이다.
           -> 결과적으로 오늘날에는 classful 네트워크를 필요한 크기로 쪼개어 사용하거나

               혹은  묶어서 사용할 수 있는  'Classless'방식을 사용한다.

 

         ** subnetting **

          -> Classful 네트워크를 요구조건에 따라서 쪼개는 것을 의미.
          다음 공식에 따라서 Subnetting 수행한다.

 

           1) Network 숫자가 조건인 경우

            2^n >= 조건
             n개 만큼 Host 필드의 왼쪽(->)부터 잘라서 network ID범위로 넘겨준다.

 

           2) 사용할 Host 숫자가 조건인 경우

           2^n - 2 >= 조건
           n개 만큼 Host필드의 오른쪽(<-)부터 잘라서 network ID 범위로 넘겨준다.
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 Ex 1> [211.100.10.0] 네트워크 대역을 2개의 네트워크로 Subnetting 하시오.
       2^n >= 2
          n = 1
       Network ID = 211.100.10.0(Class C)
      
      <Network ID>    <Host ID>
       211.100.10.    |0|0000000
      =========================
       211.100.10.|0|  0000000  => 211.100.10.0[Network ID]      (1~ 126)
       211.100.10.|1|  0000000  => 211.100.10.128[Network ID]    (129~ 254)

       1) Subnet의 갯수는? 2개
       2) 각 Subnet 당 할당 가능한 IP 주소의 갯수는? 126개 (2^n - 2    n은 Host bit수)
       3) Subnet Mask는?
     => Subnetting을 수행한 관리자의 경우, 각 IP주소가 어떤 Subnet에 할당 되어 있는지 구분 가능하고,
        몇 bit까지가 Network ID인지 확인이 가능하다.
       
 하지만 Device의 경우, 특정 IP주소가 어떤 Subnet에 포함되어 있고, 또 몇 bit까지가 Network ID인지
        확인이 불가능하다.

 때문에 관리자가 Subnet Mask를 IP주소와 같이 입력하여 몇 bit까지가 Network ID인지 알려줘야 한다!!!
       
  Subnet mask는 Network ID 자리에 숫자 '1'을 채우고, Host ID자리에는 숫자 '0'을 채운 것.

        11111111.11111111.11111111.10000000

 => 255.255.255.128

        IP가 할당된 장비는 자신의 IP 주소와 Subnet Mask를 AND연산하여 Network ID를 구할수있다!!!!

 Ex 2> [211.100.10.0] 네트워크 대역을 60명의 사용자가 사용하기 적당한 크기로 Subnetting 하시오.
 [2.IPv6]

       Prefix는? /1이 들어간 자리의 개수
       Subnet Mask -> 255.255.255.192 => 11111111.11111111.11111111.11000000

       Prefix => /26      

 Ex 3> [150.100.7.0/24] 대역의 Network를 25개의 Host가 사용하기 적당한 크기로 Subnetting 하시오.

     <Network ID>   <Host ID>
 150.100.00000111.  00000000

 2^n - 2 >= 25
               n = 5
     <Network ID>       <Host ID>
 150.100.00000111.|000|   00000

 150.100.00000111.|000|   00000   0     (0  ~ 31)
 150.100.00000111.|001|   00000   32    (32 ~ 63)
 150.100.00000111.|010|   00000   64
 150.100.00000111.|011|   00000   96
 150.100.00000111.|100|   00000   128
 150.100.00000111.|101|   00000   160
 150.100.00000111.|110|   00000   192
 150.100.00000111.|111|   00000   224

 1) Subnet의 갯수는? 8
 2) 각 Subnet 당 할당 가능한 IP 주소의 갯수는? 30
 3) Subnet mask는? 255.255.255.224
 4) Prefix는? 27