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네트워크/CISOCO

데이터 전송 프로토콜

by Dr.Ratel 2020. 6. 25.
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1. TCP(Transmission Control Protocol) 

  

**데이터=세그먼트** 

  

- Layer 4 계층 프로토콜 

- 연결 지향성 프로토콜 : 상대방과 통신 수립 연결을 실시하고 난 이후, 데이터 요청 및 응답 실시 

- '3-Way 핸드 쉐이킹' 동작 실시 

  

A(클라이언트)                B(서버) 

  

Syn -> 

                    <- Syn, Ack(=응답) 

Ack ->  

        ~ 통신 수립 완료 ~ 

           (ESTABLISHED) 

  

데이터/서비스 요청 -> 

                    <- 데이터/서비스 응답 

  

  

  

e.g. RST사용 

  

클라이언트                            웹-서버(TCP 80 OPEN) 

SA 50001                              SA 21 

DA21                                   DA 50001 

SYN ------------>        <------------RST,ACK 

  

  

  

[참고] TCP Control Flag (6bit) 

  

- urg    (1.....)    : 긴급한 데이터 표기(우선 처리하나 무조건 우선처리는 아니고 인지하는 프로그램 사용시 우선 처리함) 

- ack    (.1....)    : 확인 응답/승인 ★ 

- psh    (..1...)    : 수신처리 이후, 상위 프로세스로 처리   

- rst    (...1..)    : 강제 종료 ★ 

- syn    (....1.)    : 통신 개시 ★ 

- fin    (.....1)    : 정상적인 종료 ★ 

  

         URG    ACK    PSH    RST    SYN    FIN 

2^7    2^6    2^5    2^4    2^3    2^2    2^1    2^0 

  

  

  

  

- 데이터 스트림 서비스 : 데이터를 세그먼트 단위로 생성하여 전송 및 수신 처리 실시 

               (순서 번호 및 확인 번호 사용)---------->데이터를 분할해서 전송 

  

- 흐름 제어 기능 : stop & wait 기법 -> 슬라이딩 윈도우 기법 

  

    stop & wait : 송신한 세그먼트에 대한 Ack를 수신해야지만, 그 다음 세그먼트 전송 

             (다음 세그먼트 송신 처리 지연 발생 및 Ack 양 많음) ---->한번주면 끝나는 서비스에 어울림 

  

    슬라이딩 윈도우 : 수신측 세그먼트 처리양에 맞게 송신측에서 세그먼트 다수 전송 

                  (세그먼트 송신 지연 발생 및 Ack  최소함) ---->TCP가 사용하는 기법     

       

  

- 혼잡 제어 기능 : 혼잡 발생시 전송률을 최소화하는 기능 

        Congestion Window Reduced (CWR): Not set 

        ECN-Echo: Not set 

        가 1일경우 혼잡 / 보내면 안됨(해당 프로그램이 있을경우) 

  

- 오류 검사 : 수신한 세그먼트 손상 여부 판단 

         (손상된 세그먼트는 드랍 처리 실시)------->수신 처리를 안했기때문에 ACK를 못 받음 

  

- 재전송 기능 : 송신한 세그먼트에 대한 Ack를 수신하지 못하면, 해당 세그먼트를 재전송 실시 

  

- Window Size : 송수신할 수 있는 세그먼트양  

  

- HTTP(80), HTTPs(443), Telnet(23), SSH(22), FTP(21), FTP-Data(20), SMTP(25), POP3(110)<-----TCP를 사용함 

  

클라이언트                서버 

  

SA 50001 

DA 80 

TCP(SYN)--------->(통신연결) 

  

  

2. UDP(User Datagram Protocol) 

  

- Layer 4 계층 프로토콜 

- 비연결 지향성 프로토콜 

  

    '3-Way 핸드 쉐이킹' 동작 실시    X 

    데이터 스트림 서비스        X 

    혼잡 제어 기능            X 

    재전송 기능            X 

    Window Size            X 

  

- 오류 검사 

- DNS(53), TFTP(69), DHCP Server(67), DHCP Client(68), SNMP(161), NTP(123) 

  

  

클라이언트                서버 

  

SA 50001 

DA 53 

DNS 요청 → 

  

  

 

       데이터 단위
Layer 4 TCP
통신 연결 O  HTTP,SSL,TELNET,SSH,FTP,SMTP,POP3
UDP
통신 연결 X DNS,DHCP,TFTP,SNMP,
SYSLOG,NTP
세그먼트/데이터그램
Layer 3 IP
로컬→리모트 환경으로 데이터 전송 담당 
TTL을 이용하여 패킷 루프 방지 & 거리 측정 
패켓 
Layer 2 Ethernet 
Ethernet 내부 환경에서 데이터 전송 담당 
에러 검출 담당 

프레임
Layer 1 전기 신호 입출력 담당 0,1

  

            

 

3. IP(Internet Protocol) 

  

- Layer 3 계층 프로토콜 

- 비연결 지향성 프로토콜 

- 로컬 환경에서 리모트 환경으로 데이터 전송 담당  

- TTL(Time to Live) : 8bit(0~255), 거리 측정 및 패켓 루프 방지(TTL이 차감되어 0이 되면 DROP처리) 기능 

  

[참고] 운영 체제 TTL 기본값 

  

- Cisco        255 

- Window    128 

- Linux        64 

  

  

Win7------------------R1------------------R2------------------R3----------------Linux서버 

TTL=128    →→→    TTL=127    →→→    TTL=126    →→→    TTL=125    →→→     TTL=125 

TTL=61    ←←←    TTL=61    ←←←    TTL=62    ←←←    TTL=63    ←←←     TTL=64 

  

  

  

  

4. ICMP(Internet Control Message Protocol) 

  

- IP 프로토콜을 이용한 데이터 전송 여부 가능 테스트 프로토콜 

- 'ping', 'tracert' 명령어 

- IP 프로토콜을 도와주는 애 

  

A                B 

192.168.14.14            192.168.14.11 

  

ping 192.168.14.11 

  

ICMP Echo-Request(ping한다는 뜻) ->        <- ICMP Echo-Reply 

SA 192.168.14.14                    SA 192.168.14.11 

DA 192.168.14.11                     DA 192.168.14.14 

  

PC>ping 10.1.1.1 

  

Pinging 10.1.1.1 with 32 bytes of data: 

  

Reply from 10.1.1.1: bytes=32(크기,OS마다 다름) time=2ms(응답받은시간) TTL=126 

Reply from 10.1.1.1: bytes=32 time=5ms TTL=126 

Reply from 10.1.1.1: bytes=32 time=1ms TTL=126 

Reply from 10.1.1.1: bytes=32 time=1ms TTL=126 

  

Ping statistics for 10.1.1.1: 

    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), →→→→→→→4개 보내서 4개받음 

Approximate round trip times in milli-seconds: 

    Minimum = 1ms, Maximum = 5ms, Average = 2ms 

  

  

C:\Users\Administrator>ping www.google.com →→→→→→→→→→→→→→ DNS 서비스가 있어서 가능 

  

Ping www.google.com [172.217.174.196] 32바이트 데이터 사용: 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=46ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=44ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=46ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=45ms TTL=54 

  

172.217.174.196에 대한 Ping 통계: 

    패킷: 보냄 = 4, 받음 = 4, 손실 = 0 (0% 손실), 

왕복 시간(밀리초): 

    최소 = 44ms, 최대 = 46ms, 평균 = 45ms 

  

  

C:\Users\Administrator>ping www.google.com  →→→→→→→→→→→→→→ ICMP 차단안함 

  

Ping www.google.com [172.217.174.196] 32바이트 데이터 사용: 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=46ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=44ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=46ms TTL=54 

172.217.174.196의 응답: 바이트=32 시간=45ms TTL=54 

  

172.217.174.196에 대한 Ping 통계: 

    패킷: 보냄 = 4, 받음 = 4, 손실 = 0 (0% 손실), 

왕복 시간(밀리초): 

    최소 = 44ms, 최대 = 46ms, 평균 = 45ms 

  

C:\Users\Administrator>ping www.naver.com  →→→→→→→→→→→→→→ ICMP 차단 

  

Ping www.naver.com.nheos.com [125.209.222.141] 32바이트 데이터 사용: 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

  

125.209.222.141에 대한 Ping 통계: 

    패킷: 보냄 = 4, 받음 = 0, 손실 = 4 (100% 손실), 

  

C:\Users\Administrator>ping www.daum.net  →→→→→→→→→→→→→→ ICMP 차단 

  

Ping www.g.daum.net [203.133.167.16] 32바이트 데이터 사용: 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

요청 시간이 만료되었습니다. 

  

203.133.167.16에 대한 Ping 통계: 

    패킷: 보냄 = 4, 받음 = 0, 손실 = 4 (100% 손실), 

  

  

  

5. ARP(Address Resolution Protocol) 

  

- 주소 변환 프로토콜 

- 목적지 IP 주소에 대한 MAC 주소를 설정하는 프로토콜 

- 만약, 목적지 IP 주소에 대한 MAC 주소가 없을 경우, 다음과 같이 ARP 요청 및 응답 실시 

  

A                    B 

192.168.14.11                192.168.14.14 

90-9F-33-EB-34-98                90-9f-33-eb-36-ff 

  

ARP Reqeust(192.168.14.14, MAC ?) ->  

SA 90-9F-33-EB-34-98 

DA FF-FF-FF-FF-FF-FF (브로드캐스트) 

                    <- ARP Response(192.168.14.14 ←←←←←←ARP응답 

                          MAC 90-9f-33-eb-36-ff) 

                        SA 90-9f-33-eb-36-ff 

                        DA 90-9F-33-EB-34-98 (유니캐스트) 

     

Router는 브로드캐스트를 처리 안함 목적지가 다른 네트워크일 경우 Default Gateway 로 보내야함 

  

#ARP Table# 

  

192.168.14.14    90-9f-33-eb-36-ff 

  

A -> B 

  

SA 192.168.14.11 

DA 192.168.14.14 

-------------------------- IP 

SA 90-9F-33-EB-34-98     

DA 90-9f-33-eb-36-ff 

-------------------------- ETH 

  

C:\Users\Administrator>arp -d 

  

C:\Users\Administrator>arp -a 

ARP 항목을 찾을 수 없습니다. 

  

C:\Users\Administrator>arp -a 

  

인터페이스: 192.168.14.11 --- 0xd 

  인터넷 주소           물리적 주소           유형 

  192.168.14.1          50-6a-03-af-29-3c     동적 

  192.168.14.255        ff-ff-ff-ff-ff-ff     정적 

  224.0.0.252           01-00-5e-00-00-fc     정적 

 

 

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