정보처리기사 공부 후 정리 자료입니다. 정확하지 않을 수 있으니 꼭 책을 참고해서 공부하세요 2020 정보 처리 기사 응용 SW 기초 기술 활용 요약 입니다. 정처기 공부를 할 때 활용하세요.

1. 네트워크

• 두 대 이상의 컴퓨터를 전화선이나 케이블 등으로 연결하여 자원을 공유하는 것

• 근거리 통신망(LAN; Local Area Network)

  • 회사, 학교, 연구소 등에서 비교적 가까운 거리에 있는 컴퓨터, 프린터, 저장장치 등과 같은 자원을 연결하여 구성
  • 사이트 간의 거리가 짧아 데이터의 전송 속도가 빠르고, 에러 발생율이 낮음
  • 근거리 통신망에서는 주로 버스형이나 링형 구조를 사용

• 광대역 통신망(WAN; Wide Area Network)

  • 국가와 국가 혹은 대륙과 대륙 등과 같이 멀리 떨어진 사이트들을 연결하여 구성
  • 사이트 간의 거리가 멀기 때문에 통신 속도가 느리고, 에러 발생률이 높음

2. IP 주소

• 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소
• 숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성
• Class A : 국가나 대형 통신망(16,777,216개 호스트)
• Class B : 중대형 통신망(65,536개 호스트)
• Class C : 소규모 통신망(256개 호스트)
• Class D : 멀티캐스트용
• Class E : 실험용으로 공용되지 않음
• 서브넷 마스크 : 4바이트의 IP 주소 중 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 비트

3. IPv6

• 현재 사용하고 있는 IP 주소 체계인 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발
• 총 128비트(16 * 8부분), 각 부분을 16진수로 표현하고, 콜론(:)으로 구분
• IPv4에 비해 자료 전송 속도가 빠르고, IPv4와 호환성이 뛰어남
• 인증성, 기밀성, 데이터 무결성의 지원으로 보안 문제 해결
• IPv6의 주소 체계(유멀애)
• 유니캐스트(Unicast) : 단일 송신자 / 단일 수신자 간의 통신(1:1)
• 멀티캐스트(Multicast) : 단일 송신자 / 다중 수신자 간의 통신(1:N)
• 애니캐스트(Anycast) : 단일 송신자 / 가장 가까이 있는 단일 수신자 간의 통신(1:1)

4. 도메인 네임

• 숫자로 된 IP 주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것
• 호스트 컴퓨터 이름, 소속 기관 이름, 소속 기관의 종류, 소속 국가명 순으로 구성되며, 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 상위 도메인을 의미
• DNS(Domain Name System) : 문자로 된 도메인 네임을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 시스템
• DNS 서버 : 문자로 된 도메인 네임을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 서버

5. OSI참조 모델

• OSI(Open System Interconnection) 참조 모델 : 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화 기구)에서 제안한 통신 규약(Protocol)

• OSI 참조 모델에서의 데이터 단위(물비데프네패 전세세표응메)

  • 물리 계층 : 비트
  • 데이터 링크 계층 : 프레임
  • 네트워크 계층 : 패킷
  • 전송 계층 : 세그먼트
  • 세션, 표현, 응용 계층 : 메시지

*

• OSI 7계층 상위/ 하위 계층 :

  • 하위 계층(물리 계층, 데이터 링크 계층 , 네트워크 계층)
  • 상위 계층(전송 계층, 세션 계층 , 표현 계층, 응용 계층)
• (응표세전네데물)

• 응용 계층(Application Layer) :

  • 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스를 제공함

• 표현 계층(Presentation Layer)

  • 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 맞게, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능(JPG,PNG)
  • 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환, 문맥 관리 기능

• 세션 계층(Session Layer)

  • 송·수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당함
  • 대화(회화) 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능

• 전송 계층(Transport Layer)

  • 종단 시스템(End-to-End) 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능을 함
  • 주소 설정, 다중화(데이터의 분할과 재조립), 오류 제어, 흐름 제어
  • 표준 : TCP/UDP
  • 관련 장비 : 게이트웨이(전게)

• 네트워크 계층(Network Layer, 망 계층)

  • 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 함
  • 경로 설정(Routing), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송
  • 표준 : X-25, IP
  • 관련 장비 : 라우터(네라)

• 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

  • 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 함
  • 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어
  • 표준 : HDLC, MAC, LAPB, LLC, LAPD, PPP
  • 관련 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치(데랜스브)

• 물리 계층(Physical Layer) :

  • 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의
  • 표준 : RS-232C, X-21
  • 관련 장비 : 리피터, 허브(물리허)

6. 네트워크 관련 장비

• 리피터(Repeater) : 물리 계층의 장비로, 전송되는 신호가 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생

• 허브(Hub) : 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며, 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 포함

  • 더미 허브(Dummy Hub) : 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결하는 기능만을 제공
  • 스위칭 허브(Switching Hub) : 네트워크상에 흐르는 데이터의 유무 및 흐름을 제어하여 각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있는 지능형 허브
• 브리지(Bridge) : 데이터 링크 계층의 장비로, LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹을 연결

• 스위치(Switch) : 브리지와 같이 LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만드는 장치

  • L2 스위치 : OSI 2계층. 일반적으로 부르는 스위치로 MAC주소를 기반으로 프레임 전송. 동일 네트워크
  • L3 스위치 : OSI 3계층. L2스위치에 라우터 기능 추가된 것으로, IP주소를 기반으로 패킷전송. 다른 네트워크 연결
  • L4 스위치 : OSI 4계층. 로드밸런서가 달린 L3 스위치로 IP 주소 및 TCP/UDP를 기반으로 사용자들의 요구를 서버의 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능 제공
  • L7 스위치 : OSI 7계층. IP 주소 및 TCP/UDP를 기반으로 사용자들의 요구를 서버의 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능 제공
• 라우터(Router) : 네트워크 계층의 장비로, LAN과 LAN의 연결 및 경로 선택, 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN을 연결
• 게이트웨이(Gateway) : 전 계층(1~7계층)의 프로토콜 구조가 전혀 다른 네트워크의 연결을 수행함

7. TCP/IP

• 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜
• TCP(Transmission Control Protocol) : 신뢰성 있는 연결형 서비스, 패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어, 스트림 전송 기능
• IP(Internet Protocol) : 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스, 패킷의 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 기능 제공, 헤더의 길이는 최소 20Byte에서 최대 60Byte
• 프로토콜 : 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약(구의시)

• 프로토콜의 기본 요소

  • 구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
  • 의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
  • 시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정
• TCP/IP의 구조 (응전인네)

• 응용 계층 프로토콜

  • FTP(File Transfer Protocol) : 컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고받을 수 있도록 하는 원격 파일 전송 프로토콜
  • SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자 우편을 교환하는 서비스
  • TELNET : 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 서비스
  • SNMP(Simple Network Management Protocol) : TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜로, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 표준 통신 규약
  • DNS(Domain Name System) : 도메인 네임을 IP 주소로 매핑하는 시스템
  • HTTP(HyperText Transfer Protocol) : 월드 와이드 웹에서 HTML 문서를 송수신 하기 위한 표준 프로토콜
• 전송 계층 프로토콜

• TCP(Transmission Control Protocol)

  • 양방향 연결형 서비스, 가상 회선 연결 형태의 서비스를 제공
  • 스트림 위주의 전달(패킷 단위)
  • 신뢰성 있는 경로를 확립하고 메시지 전송을 감독

• UDP(User Datagram Protocol)

  • 데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스를 제공
  • TCP에 비해 상대적으로 단순한 헤더 구조를 가지므로, 오버헤드가 적음
  • 고속의 안정성 있는 전송 매체를 사용하여 빠른 속도를 필요로 하는 경우, 동시에 여러 사용자에게 데이터를 전달할 경우, 정기적으로 반복해서 전송할 경우에 사용
  • 실시간 전송에 유리하며, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용

• RTCP(Real-Time Control Protocol)

  • RTP(Real-time Transport Protocol) 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜
  • 세션(Session)에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송
  • 하위 프로토콜은 데이터 패킷과 제어 패킷의 다중화를 제공

• 인터넷 계층 프로토콜

  • IP(Internet Protocol) : 전송할 데이터에 주소 지정 및 경로 설정 등의 기능을 하며, 비연결형인 데이터그램 방식을 사용하므로 신뢰성이 보장되지 않음
  • ICMP(Internet Control Message Protocol) : IP와 조합하여 통신중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할을 하며, 헤더는 8Byte로 구성
  • IGMP(Internet Group Management Protocol) : 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용
  • ARP(Address Resolution Protocol) : (AI물)호스트의 IP 주소를 호스트와 연결된 네트워크 접속 장치의 물리적 주소(MAC Address)로 바꿈
  • RARP(Reverse Address Resolution Protocol) :(R물I) ARP와 반대로 물리적 주소를 IP 주소로 변환하는 기능을 함

• 네트워크 액세스 계층 프로토콜

  • Ethernet(IEEE 802.3) : CSMA/CD 방식의 LAN
  • IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜
  • HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜
  • X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
  • RS-232C : 공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

8. 데이터 교환 방식/ 라우팅

• 회선 교환 방식(Circuit Switching)

  • 통신을 원하는 두 지점을 교환기를 이용하여 물리적으로 접속시키는 방식, 접속에는 긴 시간이 소요되나 일단 접속되면 실시간 전송이 가능, 데이터 전송에 필요한 전체 시간이 축적 교환 방식에 비해 긺, 일정한 데이터 전송률을 제공하므로 동일한 전송 속도 유지(음성 전화망)
  • 공간 분할 교환 방식(SDS; Space Division Switching) : 기계식 접점과 전자 교환기의 전자식 접점 등을 이용하여 교환을 수행하는 방식(음성 전화용 교환기)
  • 시분할 교환 방식(TDS; Time Division Switching) : 전자 부품이 갖는 고속성과 디지털 교환 기술을 이용하여 다수의 디지털 신호를 시분할적으로 동작시켜 다중화 하는 방식

• 패킷 교환 방식(Packet Switching)

  • 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식, 패킷은 장애 발생시의 재전송을 위해 패킷 교환기에 일시 저장되었다가 곧 전송되며 전송이 끝난 후 폐기, 전송 시 교환기, 회선 등에 장애가 발생하더라도 다른 정상적인 경로를 선택해서 우회할 수 있음(데이터 전송에 적합)
  • OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당
  • 가상 회선 방식 : 단말장치 상호간에 논리적인 가상 통신 회선을 미리 설정하여 송신지와 수신지 사이의 연결을 확립한 후에 설정된 경로를 따라 패킷들을 순서적으로 운반하는 방식
  • 데이터그램 방식 : 연결 경로를 설정하지 않고 인접한 노드들의 트래픽(전송량) 상황을 감안하여 각각의 패킷들을 순서에 상관없이 독립적으로 운반하는 방식
• 라우팅(Routing, 경로 제어) : 송수신 측 간의 전송 경로 중에서 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능, 경로 제어표를 참조해서 이루어지며, 라우터에 의해 수행

• 라우팅 프로토콜(RIOB)

  • RIP(Routing Information Protocol) : 소규모 동종의 네트워크에 적합, 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜로 최대 홉수를 15로 제한
  • IGRP(Interior Gateway Routing Protocol) : 중규모 네트워크에 적합, RIP의 단점을 보완하기 위해 만들어 개발된 것으로 네트워크 상태를 고려하여 라우팅
  • OSPF(Open Shortest Path First Protocol) : 대규모 네트워크에서 많이 사용, 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알리며, RIP에 비해 홉수에 제한이 없음
  • BGP(Border Gateway Protocol) : 자율 시스템(AS)간의 라우팅 프로토콜, EGP의 단점을 보완하기 위해 개발

• 라우팅 알고리즘

  • 거리 벡터 알고리즘(Distance Vector Algorithm) : 인접해있는 라우터 간의 거리와 방향에 대한 정보를 이용하여 최적의 경로를 찾고 그 최적 경로를 이용할 수 없을 경우 다른 경로를 찾는 알고리즘(RIP와 IGRP)
  • 링크 상태 알고리즘(Link State Algorithm) : 라우터와 라우터 간의 모든 경로를 파악하여 미리 대체 경로를 마련해 두는 알고리즘으로, 거리 벡터 알고리즘의 단점을 보완하기 위해 개발(OSPF 등)