ID라는건 특정 계층에서만 사용되는것이 아님.
Layer 2 Data Link 계층의 목적은? Per hob Behavior, Hop to Hop 통신만을 책임진다. 하지만 1 Hop으로 구성되어있는 네트워크만이 Layer 2에 해당하는 것은 아니다.
Layer 1 Physical Link 계층의 주요 역할은 어떻게 0, 1을 생성할 것인가.
FSK, Frequency Shift Keying 방식
Layer 7 : APP
Layer 6 : Presentatoin , Codec
Layer 5 : Session, SSID(전화번호, 이메일 등)
Layer 4 : Transport layer, Data Porting
위 프로토콜들은 End station에만 존재하는 프로토콜이다.
MAC Address는 Layer 2에서 사용 가능한 유일한 구분값
OSI 7 Layer
송신할 데이터가 어떤 서비스를 위한 데이터인지 표시하는 계층
FTP, HTTP 등의 서비스들은 포트를 통해 구분한다. 프로세스가 생성되어야 포트를 생성한다.
Data Porting, 이런 표현도 쓸 수 있다. 데이터를 어떤 프로세스에 보낼 것인지를 포트 번호를 통해 아는 것.
Layer 7 ~ 4 사이는 End Station에만 존재한다. Layer 3 ~ 1은 Router 등 네트워크 장비에도 존재한다.
Layer 4 계층의 가장 대표적인 기능중 하나가 Reassemble(재조립) 하는 것이다. 전송자가 순서대로 데이터를 보냈다고 하더라도 전송 중간에 데이터의 순서가 뒤바뀔 수 있다. 인터넷의 특성이라고도 할 수 있다.
Port 번호가 중요한 이유? 데이터를 받는 주체를 Port 번호를 통해 알 수 있기 때문
Layer 3의 존재 의의는 데이터 전달이다. End 2 End 데이터 전달을 위해 IP Address를 사용한다.(인터넷 관점에서)
Routing(길찾기) 알고리즘을 통해 데이터를 End 2 End로 전달한다.
이러한 역할을 하는 네트워크 장비를 Router라고 한다.
Hop to Hop 데이터 전달을 목적으로 한다.
Format(형), Meaning, Timing(bps가 예시)
Identical, Independent, Disjoint
통신을 하기 위한 상호간의 약속
위상(Phase), cos(wt+theta)에서 theta가 Phase에 해당, 아날로그 통신 중 cos 기반 통신에서는 theta 값을 변경하는 식으로 Format을 변경함
위와 같은 방식을 PSK(Phase Shift Keying)라고도 함, QPSK는 Quad PSK, 4개로 나눠졌다는 의미
변/복조, 변조는 modulation, 복조는 demodulation, 합쳐서 modem
PSK는 디지털 변/복조 방식에 해당한다. cos 아날로그 신호를 사용하지만 신호가 전송하려고 하는 신호 자체는 디지털이기 때문에 디지털 변/복조 방식이라고 한다
FSK는 Frequency Shift Keying 방식, 주파수를 기반으로 통신
AM : Amplitude Modulation, FM : Frequency Modulation
Protocol Stack
Session이란 각각의 통신 주체의 연결을 관리하는 계층, 세션 ID로 관리
최종 보고서에는 스스로가 무엇을 했는지를 적어야 한다. 공부를 했던 흐름도 평가 기준이다.
무엇을, 왜, 어떻게 공부하였는가
특징 정리를 잘 하여라, 장단점과 해결하지 못한 문제 등
한 주제로 깊이 있게 공부해보라고 한 이유? AI가 우리보다 훨씬 잘하기 때문, 지속적으로 연습을 해야만 AI에게 뒤쳐지지 않을 수 있다.
자료를 찾으면 일단은 한번 읽어보고 어느정도 이해하는지 확인해봐야 한다.
파일이나 문서 등 디스크에 등록되어 있는 것들을 1차적으로 걸러낼 수 있는 규칙, 문자열에 사용되는 정규표현식과 비슷함
https://docs.virustotal.com/docs/what-is-yara
YARA 예제
rule silent_banker : banker
{
meta:
description = "This is just an example"
thread_level = 3
in_the_wild = true
strings:
$a = {6A 40 68 00 30 00 00 6A 14 8D 91}
$b = {8D 4D B0 2B C1 83 C0 27 99 6A 4E 59 F7 F9}
$c = "UVODFRYSIHLNWPEJXQZAKCBGMT"
condition:
$a or $b or $c
}MAC 주소는 L2에서 사용되며, Ethernet에서 많이 사용되지만 Bluetooth 등 다른 L2 프로토콜에서도 사용되므로 Ethernet에서만 사용된다고 하면 틀린다.
Flat 하다는 표현? Tree 구조가 아닌 계층 구조적이라는 표현
MAC 주소가 주민등록번호와 같다는 표현은 틀린 표현이다? 개인마다 고정이 아니고 NIC마다 고정되었다고 하는게 맞음
만약 수신한 MAC Address가 FF:FF:FF:FF:FF:FF일 경우 무조건 받아야 하는 신호로 생각함, query packet
프레임의 preamble은 송신자, 수신자의 클록을 동기화하기 위해 사용, type은 VPN처럼 패킷 안에 패킷을 넣는 경우나 ssh turnel같은 경우 데이터 페이로드 안에 어떤 패킷이 들어오는지 표시함
이더넷은 CSMA/CD 방식을 쓴다
이진 백오프란 충돌이 발생할 경우 기다리고, 충돌이 발생할때마다 기다리는 시간을 2배로 늘리는 것, CSMA/CD가 쓴다?
Layer4의 특징 : End system, Delay는 의미가 없는 시스템에서만 재전송을 요구함(TCP), 이 경우 Delay 부분에 대한 QoS가 보장되지 않는 상태, 즉 Best Effort Class
카카오톡과 같은 tcp를 사용하는 connectionless 서비스는 문자가 실제로 전송된 시간은 모르고 도착한 시간만을 안다. 문자의 도착 자체가 가장 중요하기 때문이다.
Layer4의 통신 품질은 Layer3와 밀접한 관계가 있음, OSI 7계층은 원래 다른 계층에 영향을 받지 않지만 기술적으로 연관성이 높기 때문
CBN을 공부해야 하는 이유? PBN 기반에서 CBN 형태의 서비스를 제공하는 경우가 있기 때문, 대표적으로 VoLTE
PBN에서 CBN을 서비스함에도 마치 실제 CBN처럼 QoS가 보장되는 것 처럼 보이는 이유는 PBN의 대역폭이 필요량에 비해 굉장히 크기 때문이다.
4G 이후부터 CBN이 PBN으로 대체되었으나 서비스는 CBN과 비슷한 형태로 유지되는중
4G 이상의 PBN에서는 자원 점유는 없지만 경로는 먼저 정한 후 작동한다 마치 CBN처럼
이게 CBN을 어느정도는 다뤄야 하는 이유
Signaling System 7? 이게 전화가 걸릴 때 단말간 경로를 확보하고 실제로 전화가 걸릴 경우 SS7에 대한 연결은 전부 종료, 이런 식으로 경로를 사전에 확보하는 것이 CBN 형식, 경로 확보 과정에서 자원 점유도 이루어지며 점유된 자원을 통해서는 다른 단말의 데이터가 전송되지 않음
이로 인해 전화는 Real Time Service가 가능, Delay가 있지만 매우 낮음
Delay는 노드간 통신에 소요되는 시간이 대부분(transmission time 또는 propagation time)
전화에는 SS7과 같은 별도의 signaling system이 있었음
5G, 6G에도 SS7과 비슷한게 동작중, CBN Like
Voice Service의 Delay Spec? 200ms 이내면 됨, 19세기 말에 정립됨됨
이거는 Legacy Service
위 시스템에서 Delay는 200ms이고, Loss의 경우 10의 -6승이다.
주로 Layer 3를 기준으로 다룸
이 수업에서는 Loss와 Delay를 다루고 이중에서도 Delay에 집중함, 이유는 Loss의 경우 관련 수학적 지식들이 아직 부족해서 이해하기 힘들기 때문
PBN의 핵심은 Routing, Router에서 이루어짐
Router -> 라우팅 알고리즘, 라우팅 테이블, 엔드포인트를 향한 패킷 포워딩, Default Route(목적지로 향하는 길을 못 찾았을 때)때
Store & Forwarding을 라우터의 특징이라고 할 수도 있다. 자원 공유로 인해 발생하는 특징
패킷들은 절대로 동시에 도착할 수 없다. queue theory
Default Route로의 Route가 지속될 경우 쓰레기 패킷이 쌓이게 되므로 ttl을 지정하여 일정 시간이 지난 후 패킷을 버림, 이게 QoS가 보장된다고 말하기 힘든 이유이다.
라우팅 알고리즘은 패킷이 도착한 순서에 따라, 라우팅 테이블에 패킷의 목적지가 있는지 확인한 후에 그 목적지로 패킷을 보낸다? 라우팅 테이블에는 MAC 주소와 도달 방식도 들어있음.
Router에 있는 포트들의 MAC Address는 Link ID라고 부른다.
Routing Table에 있는 IP들은 CIDR같은거로 저장해서 모든 IP가 아닌 IP 범위별 주소를 저장한다?
라우팅 테이블이 채워지는 속도나 IP의 목적지를 찾는 시간은 알 수 없다.
라우팅 테이블에서 목적지를 찾을 경우 L2 프로세싱, 즉 프레임을 만드는 과정을 진행한다.
L3 패킷의 크기는 20~65535 바이트 사이
만약 L3 패킷의 크기가 65536인데 L2가 고정 크기로 53바이트를 사용한다면? Fragmentation을 통해 여러개의 L2 패킷으로 나눈다. 그리고 오류 체크를 한다. 이 과정을 L2 프로세싱이라고 한다.
Store And Foward 방식을 사용하는 이유는, 일단 자원 공유를 위해 패킷들을 쌓아놓고(Store) 하나씩 패킷을 보내기(Forward) 때문
네트워크 엔지니어링에서는 패킷을 쌓아놓는걸 메모리, 버퍼라고 하기보다는 큐(Queue)라고 한다.
푸아송 분포, 마르코프 체인?
PBN에서의 Delay는 계산 불가능하다. 복잡도 Big O가 무한? 이거는 NP Hard라고도 한다, 컴퓨터로 계산이 아닌 시뮬레이션으로 근사값을 구할 수는 있다.
L4는 End station에만 있다는 말? 이거는 Delay 에 대해 다룰 때 의미가 있는 말
Layer4의 대표적인 프로토콜은 TCP, UDP가 있다. UDP는 Error correction같은걸 할 여유가 없는 상황에 사용, TCP는 전송 소요 시간에 상관 없이 데이터의 신뢰성을 우선시하는 경우 사용
데이터를 가장 안전하게 보내는 방식은 CBN, Connection Oriented 방식으로 자원 공유 없이 보내는 것
TCP는 Connection Oriented 방식을 사용하듯이 동작한다. (가상의 전송 경로를 점유하는 방식 사용, 가상 회선 연결 방식), 3 way handshake는 언급만
UDP의 경우는 포트 번호만 보냄, 인터넷 통신 설계시간에 배움
라우터 – L3
스위치 – L2
허브 – L1
연결지향
오류제어, 흐름제어, 혼잡제어
높은 신뢰성, 순서 보장됨
http, ftp
비연결성
간단한 체크섬
낮은 신뢰성, 순서 보장 안됨
실시간 소통, 영상통화 등
연결 지향이란? 먼저 상대와 연결 통로를 만든 후 통신을 하는 것, TCP에서는 3 way handshake를 사용함
오류제어는 흐름제어에 포함되어 있음
흐름제어와 혼잡제어?
흐름 제어는 송신 측과 수신 측이 있다면 수신 측의 버퍼에서 나가는 속도보다 들어오는 속도를 빠르지 않게 해서 데이터가 DROP되지 않도록 하는 것을 흐름 제어라고 한다.
simplist protocol은 udp와 비슷하게 오류가 없다고 가정하고 일단 보냄
stop and wait은 일단 보내고 ack를 받아 오류를 감지함, ack를 받아야 다음걸 보냄, 윈도우는 1칸
go back N의 경우 stop and wait와 비슷하지만 윈도우 크기가 여러개, ack 넘버는 0부터 윈도우의 크기까지? 만약 ack가 5라면 5 이전까지 잘 도착했다는 뜻
만약 윈도우 size가 5인데 1~5중 2에서만 오류가 왔을 경우 2를 보내서 2~5를 전부 다시 요청한다
seletive repeat은 go back N과 다르게 받는 쪽의 윈도우를 늘려서 모든 패킷에 대해 ACK를 보내서 빠진 부분만 보낼 수 있도록 한다.
Bidirectional Protocol은 수신 측과 송신이 언제든 관계가 바뀔 수 있음, 시험에 piggybacking이 나옴, 이게 뭔지 알아보자
piggybacking은 양방향 통신을 할 때 ACK를 따로 보내는게 아니라, 보낼 데이터에 같이 실어서 보냄
혼잡 제어는 인터넷 전반에 걸친 것. 여러 사람들이 인터넷에 동시에 많은 부하를 걸 경우 인터넷 사용 자체가 불가능해지기 때문에 이를 막기 위해 혼잡 제어를 한다. 하지만 UDP의 경우 이를 무시한다.
CBN PBN은 네트워크가 어떤 식으로 전달되는가를 기준으로 나눈다
전화 통화는 Real Time, 그 외의 실시간성이 중요하지 않은건 Non Real Time(인터넷 등)
인터넷 등 PBN을 사용해서 QoS가 보장되지 않는 서비스를 Best Effort Service라고 한다.
4G 후반까지는 CBN, 5G부터는 PBN을 사용한다. 5G에서 Real Time을 보장하는 방법은?
PBN은 IP 주소만 가지고 있다면 그 목적지까지 도달하는 것을 철칙으로 한다.
형태라는 의미
Bus Type과 Star Type 등이 대표적이다.
L2 네트워크와 L3 네트워크, (L3는 안 붙이는 경우도 있음)
Hop to Hop만 있으면 L2 네트워크
Bus Type은 모든 노드가 Hop to Hop 구성이기 때문에 L2 네트워크에 해당한다.
LAN MAN WAN 순으로 규모가 큰 네트워크.
LAN은 캠퍼스 사이즈
MAN은 도시 사이즈
WAN은 국가 사이즈
Bus Type 네트워크 두개가 서로 연결된 상태는 L3 네트워크라고 하며 Bus Type 네트워크들을 이어주는 네트워크 장비는 L3
두 네트워크를 L2 장비로 이을 경우에는 두 네트워크가 이어져도 L2 네트워크?
4G 후반부터 CBN과 PBN을 합친 Broadband convergence Network가 사용된다.