Taeyoung Kim
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TCP/IP 네트워크 개념 정리

TCP/IP 네트워크 개념 정리 학습 내용을 정리한 백필 노트입니다.

이 글은 2025년 학습 기록을 블로그 형식으로 정리한 백필 노트입니다.

1. 네트워크 개요

  • 서비스는 IP와 Port를 활용한 TCP/IP 패킷을 기반으로 동작
  • 네트워크 통신 이해의 출발점: OSI 7계층, TCP/IP 모델

2. OSI 7계층 모델

  • 국제표준화기구(ISO)가 개발한 네트워크 프로토콜 계층 모델
  • 계층별 역할 설명 (물리, 데이터링크, 네트워크, 전송, 세션, 표현, 응용)

3. TCP/IP 개요

  • 인터넷 프로토콜 스위트 (Internet Protocol Suite)
  • 인터넷 통신에 사용되는 핵심 규약 모음
  • TCP, IP가 대표적이므로 TCP/IP 프로토콜 스위트라 부름

4. MAC 주소

  • 네트워크 인터페이스에 부여된 고유 식별자 (데이터링크 계층)
  • MAC 헤더 패킷 구조 포함

5. TCP 헤더 구조

  • TCP 세그먼트에 포함되는 제어 정보 구조
  • 연결 지향적 통신, 흐름 제어, 오류 검출에 사용

6. IP 헤더 구조

  • IPv4 헤더의 필드 구조 설명
  • 송신자/수신자 주소, TTL, 프로토콜 번호 등

7. 데이터 캡슐화 (Data Encapsulation)

  • 상위 계층의 데이터가 하위 계층으로 전달되며 PDU(Protocol Data Unit) 단위로 캡슐화

8. 포트 (Port)

  • 운영체제 통신의 종단점 (논리 단위)
  • 전송계층 프로토콜(TCP/UDP)에서 사용
  • 포트 번호 구분
    • 0~1023: 잘 알려진 포트 (HTTP 80, HTTPS 443 등)
    • 1024~49151: 등록된 포트
    • 49152~65535: 동적 포트

9. IP 주소

  • 네트워크에서 장치를 식별하기 위한 특수 번호
  • IPv4: 32비트 주소 체계, 약 43억 개 주소
    • 클래스 A, B, C: 일반 사용자
    • 클래스 D: 멀티캐스트
    • 클래스 E: 예약용
  • CIDR(Classless Inter-Domain Routing): 효율적인 IP 주소 할당 방식

10. IPv4 심화

  • IP 주소 = Network + Host
  • 서브넷 마스크를 통한 네트워크/호스트 구분
  • 사설 IP 대역:
    • 10.0.0.0/8
    • 172.16.0.0/12
    • 192.168.0.0/16
  • 루프백(127.0.0.1) 개념
  • 서브네팅(Subnetting): 네트워크를 더 작은 단위로 분리

11. 스위칭 (Switching)

  • L2 스위치 기능
    • Address Learning (MAC 학습)
    • Forward/Filter decision (MAC Table 기반)
    • Flooding (모르는 MAC 목적지 처리, Broadcast/Multicast 처리)
  • STP (Spanning Tree Protocol)
    • 루프 방지 프로토콜
    • 브리지 네트워크에서 발생하는 루프 문제 해결

12. 라우팅 (Routing)

  • 네트워크 내 최적 경로 선택 과정
  • 라우터가 수행, Packet Tracer 실습 언급
  • 라우터 패킷 구조 설명

13. 서브네팅 (Subnetting)

  • IP 주소를 효율적으로 사용하기 위해 네트워크를 나누는 과정
  • 효율성: 낭비되는 IP 절약
  • 성능: 브로드캐스트 도메인 축소로 트래픽 감소
  • 보안: 네트워크 분리로 보안 강화

14. 서브넷 설계 예시

  • 예시 1: 20개의 서브넷, 각 5개 호스트 (192.168.5.0)
  • 예시 2: 14개의 서브넷, 각 12개 호스트 (202.116.9.0)

15. NAT (Network Address Translation)

  • 사설 IP ↔ 공인 IP 변환 기술
  • 공유기/라우터에서 다수의 기기가 하나의 공인 IP로 인터넷 접속 시 활용