네트워크 면접 정리 With 모두의 네트워크. 마무리 : 네트워크 전체 흐름 살펴보기 / 무선랜

랜 카드에서의 데이터 전달과 처리

• 네트워크의 구성

3개의 네트워크. 192.68.1.0/24, 172.16.0.0/16, 192.168.10.0/24

• 컴퓨터의 데이터가 전기 신호로 변환되는 과정

3-way handshake 완료 가정 (TCP/IP)

출발지 포트번호(브라우저)는 랜덤하게 지정됨. TCP 헤더에 출발지/목적지 포트 붙음. 헤더 + 데이터 = 세그먼트

IP 헤더에는 출발지 IP 주소와, 도착지 IP 주소가 붙으며, IP 헤더 + 세그먼트 = IP 패킷이 된다.

데이터 링크 계층의 이더넷 헤더에는 출발지/목적지 MAC주소가 붙는다. 이더넷 해더 + IP 패킷 + 트레일러 = 이더넷 프레임

데이터를 전기 신호로 변환하는 장비는 랜카드다.

스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리

• 스위치에서의 데이터 전달과 처리

스위치는 데이터 링크 계층에서 데이터를 전기 신호로 바꾸어 라우터 A로 전송한다

스위치는 단순히 MAC 주소를 보고 해당 목적지(랜 내부)로 신호를 전달할 뿐이다. 랜 외부로는 전달할 수 없다.

• 라우터에서의 데이터 전달과 처리
  • 역캡슐화 시는 목적지를 확인한다
  • 캡슐화 시는 IP 헤더는 출발지를 바꾸고, 이더넷 헤더는 출발지를 자기 MAC주소로, 목적지를 목적지 MAC 주소로 바꾼다.

라우터는 데이터링크 계층에서 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교하여, 주소가 같으면 역캡슐화를 수행한다. 네트워크 계층에서 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교한다

랜의 라우터는 출발지 IP 주소를 외부 IP 주소(WAN) 측으로 변경함. 출발지 MAC 주소를 라우터 A의 MAC 주소, 목적지 MAC 주소를 라우터 B의 주소로 변경함. (IP > MAC은 ARP 참조)

라우터는 허브, 스위치. 리피터 역할을 다 할 수 있기 때문에 같은 네트워크의 기기(2계층)을 찾아갈 수 있음

이제 라우터 B에서도 자기 MAC과 목적지 MAC이 맞는지 체커흐고 목적지 IP가 자기 IP인지를 확인한다. (역캡슐화)

출발지 IP 주소를 자신의 IP로 바꾸고, 출발지 MAC 주소를 자신의 MAC 주소, 목적지 MAC 주소를 웹서버 MAC 주소로 바꾼다 (캡슐화)

• 위 흐름 다시 정리하기
  • 스위치는 MAC 주소만 보고 목적지 장비로 패킷 변경 없이 전달만 한다.
  • 라우터에서는 캡슐화와 역캡슐화가 일어난다
    • 역캡슐화 : 목적지만을 확인한다
    • 캡슐화 : 출발지 IP주소를 자기 자신으로 바꾼다, 출발지 MAC과 목적지 MAC을 바꾼다.

웹 서버에서의 데이터 전달과 처리

 

라우팅을 통해 웹 서버에 데이터가 전달되면, 웹 서버는 데이터 링크 계층에서 MAC 주소를 비교한다.

지금까지의 흐름과 같이 목적지 주소가 같으면 분리한다.

스위치는 1,2계층(역캡슐화X), 라우터에는 1,2,3계층이 있다.

무선 랜의 구조

• 무선 랜의 장점
  • 선이 없어도 됨
• 단점
  • 보안이 약함
    • 암호화와 인증 필요
  • 속도와 연결이 불안정

무선 랜은 무선 엑세스 포인트와 무선 클라이언트로 구성

• 무선 엑세스 포인터와 통신하기 위해 필요한 것
  • 무선 랜 칩(요즘 PC 다있음)
  • 무선 랩 어댑터
    • USB 방식
    • 컴퓨터 카드 방식
• 공유기에 무선 엑세스 포인트 기능이 있음

인프라스트럭처 방식과 애드훅 방식(무선 랜 토폴로지)

• 인프라스트럭처 방식
  • 무선 엑세스 포인트 통해 통신
  • 공유기는 라우터
  • 주로 쓰임
• Ad Hoc 방식
  • 클라이언트들 끼리 직접 통신

무선 랜 규격

• 무선 랜은 IEEE802.11 규격을 준수
  • 미국 기술 표준화 단체인 IEEE에서 승인한 무선 랜 표준화 기술
  • 공유기 뿐만 아니라 클라이언트도 지원해야 함을 주의
  • 현재는 11n 또는 11ac 주로 사용

• 무선 엑세스 포인트를 무선 공유기 또는 무선 AP라 부르기도 한다

SSID의 구조

• 무선 랜은 무선 액세스 포인트와 무선 클라이언트가 통신함
  • SSID(Service Set IDentifier)라는 엑세스 포인트 고유 이름 필요
    • 네트워크 이름, 인증, 암호화, 암호화 키 4가지를 설정해야 함
    • 무선 클라이언트가 자동으로 무선 엑세스 포인트를 찾아 통신 가능
• 무선 엑세스 포인트는 beacon(비컨)이라 하는 자기를 알리는 신호를 네트워크에 있는 모든 기기에 주기적으로 전송

무선 액세스 포인트와 무선 클라이언트 사이 거리가 멀 수록 전파가 약해져서 접속이 안되거나 통신이 느려짐

무선 액세스 포인트를 여러대 설치한다

• 무선 랜에는 여러 기기를 동시에 연결할 수 있도록 주파수 대역을 분할하며, 그 분할된 주파수 대역을 채널이라 한다
  • 무선 공유기 A와 공유기 통신 컴퓨터는 같은 채널을 설정해야 한다. (같은 주파수 대역 사용)
  • 무선 공유기 B와 통신을 원하면 다른 채널을 사용해야 한다 (다른 네트워크)

무선 랜은 여러 기기를 동시에 연결할 수 있도록 주파수 대역을 분할함

 

• 무선 엑세스 포인트가 여러대일 때 채널 설정 시 전파가 겹치지 않도록 주의해야 한다.

• 무선 엑세스 포인트는 기본적으로 자동으로 설정되어 알아서 최적의 채널을 찾아줌
  • 수동으로 변경해보는 것도 불안정한 연결 해결 방법일 수 있음
  • 무선 공유기 설정은 브라우저로 확인 가능