네트워크 기초 간단 설명(feat. 토큰링, mac 주소, 유니캐스트 등)
- IT/네트워크 기초
- 2022. 8. 13.
네트워크 기초 용어 설명
■ 토큰링(TokenRing)이란?
IBM에 의해 개발된 프로토콜
네트워크 상에서 토큰을 가진 PC만이 네트워크에 데이터를 실어 보낼 수 있음
당연히 이러한 방식으로 통신이 이루어지면 네트워크 충돌이 발생하지 않음
다만, 토큰을 보유하고 있어야 데이터를 보낼 수 있다는 점에서, 보낼 데이터가 있다 하더라도 토큰을 가지고 있어야 통신이 가능하다는 점에서 이더넷 통신보다 적게는 25배에서 많게는 100배 가량 속도차이가 나므로, 현재는 거의 사용하지 않는 방식의 통신 프로토콜
※토큰을 가진 순서에 따라 통신이 일어난다는 점에서 순서가 없이 아무나 통신이 가능한 이더넷과는 방식이 다름
■ 유니캐스트란?(Unicast)
네트워크 상에서 가장 많이 사용되는 트래픽. 유니캐스트 통신 방식에서 전송되는 프레임에는 출발지와 목적지의 맥 어드레스가 들어있음. 그러므로 어떤 PC가 유니캐스트 프레임으로 통신을 하면 로컬 이더넷의 기본 성격이 붙어있는 모든 PC들에게 정보를 뿌리는 방식이기에, 로컬 상에 있는 모든 PC들은 이 프레임을 받아 자신의 맥 어드레스와 비교를 시작함.
비교 후, 자신의 맥 어드레스와 목적지 맥 어드레스가 다르다면, 수신 받은 프레임을 버리게됨. 이러한 작동 방식은 PC의 성능이 저하되지 않는다는 점에서 브로드캐스트와 다름.
비교 후, 자신의 맥 어드레스와 목적지 맥 어드레스가 동일하다면, 이 프레임을 CPU로 올려 통신을 처리함
■ 브로드캐스트란?(Broadcast)
라우터에 의해 구분되어 있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신 방식. 브로드캐스트 통신 방식은 통신의 대상이 어떤 특정 장비가 아닌 네트워크 안의 모든 장비들에게 통신할 때 쓰기 위한 방식이며, 유니캐스트와는 다르게 특정 목적지가 정해져 있지 않으므로 수신받은 브로드캐스트 패킷은 CPU에서 무조건 처리하게 됨. 따라서, 과도하게 브로드캐스를 이용하면, 전체 네트워크의 성능뿐만 아니라 PC 자체의 성늘도 떨어뜨리는 결과를 초래함.
브로드캐스트는 상대편의 맥 어드레스를 모를 때, 상대편의 맥 어드레스를 알아내기 위해 ARP동작을 하는데, ARP가 브로드캐스트. 상대의 맥 어드레스를 요청하고, 상대가 자신의 맥 어드레스를 보내는 과정이 ARP.
그 밖에 라우터끼리 정보를 교환한다거나 다른 라우터를 찾을 때, 서버들이 자신이 어떤 서비스를 제공한다는 것을 모든 클라이언트에게 알릴 때 등 여러 경우에 사용되며, 브로드캐스트 방식은 한 번 발생하고 끝나지 않고, 수십초에서 분단위로 주기적으로 발생함. 따라서, 브로드캐스트는 필요한 통신방식이나 많이 사용하게 되면 네트워크 가용성에 문제를 끼치고, CPU 성능을 저하시키므로 적절하게 사용해야함.
※ ARP 관련 설명은 밑의 맥 주소 관련 내용 참고
※ 네트워크에서 유니캐스트, 브로드캐스트 등의 비율을 알아보려면 NMS와 같은 네트워크 트래픽 분석 장비를 도입
■ 멀티캐스트란?(Multicast)
기존 유니캐스트와 브로드캐스트 만을 사용했던 통신 방식에서 멀티미디어 등의 영향으로 사용이 늘어나고 있는 통신 방식.
100명의 사용자가 있을 때, 50명에게만 같은 정보를 동시에 보내야 하는 상황에서 사용. 데이터를 보내고자 하는 사용자 그룹에 한 번에 보낼 수 있고, 유니캐스트처럼 여러번, 브로드캐스트 처럼 전체적으로 보낼 필요가 없음. 그룹에 속해 있는 사람들에게 선택적으로, 한번에 보내야 하는 상황에서 사용.
멀티캐스트는 라우터나 스위치에서 해당 기능을 지원해 주어야만 사용 가능(라우터는 기본적으로 브로드캐스트를 막아버리는 기능이 있는데, 멀티캐스트는 브로드캐스트처럼 취급되어 지므로)
※ 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트는 네트워크 통신 방식에 대한 구분
- 1대 1로 하는 통신하는 방식이냐, 어떤 그룹을 대상으로 하는 방식이냐, 전부를 대상으로 하는 방식이냐
맥 주소(mac 주소)
■ MAC(Media Access Control)이란?
맥 주소는 랜카드나 네트워크 장비에 이미 고정되어 있는, 전 세계에서 유일한 주소이며, 모든 랜(LAN)상의 디바이스들은 반드시 맥 어드레스를 가져야함. 따라서, 랜카드 하나하나마다 서로 다른 맥 어드레스가 있고 라우터나 스위치에도 맥 어드레스가 들어있음. 물론 랜카드가 설치된 서버도 마찬가지임
※mac(맥)은 통신을 위해 서로를 구분해서 인식할 일종의 주소 역할을 수행
맥 주소 설명
위와 같이, 맥 주소는 8자리마다 -(하이픈), :(콜론), .(점)으로 구분됨. 위 3개의 주소들은 모두 같은 맥 주소.
맥 주소는 이진수 48자리로 이루어져있음. 다만, 표시는 16진수로 표현함.
맥 주소 앞쪽 6개의 16진수는 생산자를 나타내는 코드(OUI:Organiztional Unique Identifier)로 벤더, 즉 생산자를 나타냄. 그래서 MAC 주소의 앞부분을 보면 어느 회사에서 만든 제품인지를 파악가능함.
맥 주소 뒤쪽 6자리 16진수는 생산자가 각 장비에 분배하는 시리얼 넘버.
2진수 4자리로 16진수 한자리를 만들며, 16진수 12자리가 맥 어드레스 - 48자리의 이진수로 이루어짐(48bits)
MAC 주소 보는법(mac 주소 확인)
[윈도우 시작 버튼] - [실행] - [cmd] - ["ipconfig /all" 명령어 입력]
물리적 주소가 자신의 맥 어드레스이며, 논리적 주소를 IP주소라고 함
TCP/IP 통신은 통신을 위해 IP주소와 MAC 주소를 사용하여 통신하는데, IP주소를 MAC으로 바꾸는 절차(ARP : Address Resolution Protocol)를 밟음. 이 때, IP주소를 MAC 주소로 바꾸는 과정을 ARP라고 함.
라우터를 거치치 않는 하나의 네트워크 안에서 PC A는 PC B의 IP 주소를 알고 있고, PC A는 본인이 속한 네트워크에 있는 모든 PC에게 메시지를 보냄(브로드캐스트). B는 A와 같은 네트워크에 있기 때문에 B가 보낸 브로드캐스트를 받음(브로드캐스트는 같은 네트워크 안에 있는 PC만 수신이 가능함).
B는 A에게 본인의 맥 주소를 알려주고, A는 B의 맥 어드레스를 알게 된 후 통신이 시작됨
PC B가 다른 네트워크에 있는 경우, PC A가 브로드캐스트를 보내도 PC B는 중간에 있는 라우터가 브로드캐스트를 통과시키지 않기에, 그 메시지를 받아볼 수 없음. 그래서 A는 B에게 정보를 보낼 때 받는 맥 어드레스를 라우터의 맥 어드레스로 만들어 보냄. 라우터는 받은 정보를 B가 있는 네트워크에 있는 라우터로 보냄.
그럼 그 라우터가 본인 네트워크 안에 있는 B의 맥 어드레스를 찾게 되고, B의 맥 어드레스를 이용해서 전달함.