Day3. TCP/IP, 케이블 종류

-TCP/IP의 통신 순서

1. 4계층 응용계층에서는 get method를 통하여 패킷(네트워크 원본데이터)을 생성하고 이에 대한 헤더를 붙인다.

2. 3계층에서는 포트주소를 4계층에서 받은 PDU 헤더에 붙여서 데이터를 생성한다. (아직 출발지 및 도착지는 모르고 원하는 통신 규약이 무엇인지 확인하여 포트주소만 넣는다. ex) http사용시 80번포트 FTP사용시 21번포트와 같은 서비스 포트만 설정

3. 2계층에서는 출발지(클라이언트)-목적지(서버)의 주소를 헤더에 넣는 작업을 한다.

4. 1계층에서는 노드간의 설정으로 맥주소를 입력하는 단계이다. 이는 데이터 패킷으로 제작되어 출발지 클라이언트 게이트웨이에서부터 목적지 서버 게이트웨이까지 통신을 한다. 이때 참조하는 기준 값은 IP주소이다. (스위치가 주소에 맞게 포워드한다.)

5. 라우터는 해당 데이터의 ip와 mac주소를 확인한다. (라우터는 3계층(OSI) 장비로 2계층인 mac주소 열람과 3계층인 ip주소 열람이 가능하다.) 이때 확인된 ip주소와 mac주소를 자신의 라우팅테이블과 대조하여 알맞는 인터페이스 방향으로 포워딩한다.

6. 라우터에 계속 들려 목적지에 도착하게 되면

7. 서버는 1계층에서 FCS를 통해 무결성을 확인하고 맥주소를 확인한다. 

8. 자신의 맥주소와 일치하면 상위계층으로 올려서 IP를 확인한다.

9. 아이피까지 일치하게 된다면 포트주소를 열어보고 해당 포트로 서버로 전송을 한다.

10. UDP프로토콜이라면 통신은 끝 TCP프로토콜이라면 ACK를 전송하기 위해 get method가 아닌 response를 통해 4계층에서부터 계층이 내려가며 다시 데이터를 세그먼트-> 패킷-> 프레임으로 정렬한다. 

11. 1계층에서 전기적 신호로 변환하여 클라이언트에게 ACK 패킷을 전달한다.

12. 서로 통신을 주고받는다.

1계층장비 (LAN Cable)

랜케이블은 1계층 장비로 전기적 신호를 받아 주변에 전달해주는 역할을 한다(방향성은 없이 오직 전달만한다)

종류

-트위스트 페어 : 두개 이상의 선이 꼬여져 있는 상태의 케이블로 4쌍의 케이블 총8개로 이루어져 있다. 케이블은 utp케이블과 stp케이블이 있으며 utp는 unshield stp는 shield의 차이만 있다. (shield는 은박지로한다.) stp는 은박지에 의해 보호 되기에 외부 강력한 자기장에 대하여 데이터 변조 및 유실에 강하다. (하지만 제작비용이 비싸기에 utp를 많이 사용한다.)

-동축 케이블(Coaxial cable) 유선방송에 주로 쓰는 케이블로 가운데 구리심의 두께에 따라서 Thinnet과 Thiocknet으로 구별한다.

-Fiber optic Singlemode : 케이블 하나에 선하나가 존재한다.

    Mulitimode : 케이블 하나에 선이 여럿 존재한다.

Ehternet Type

대표형식 : 숫자(대역폭)base-코드(통신방식)

100base-fx (동축케이블로 100Mbps 대역폭을 갖는다.)

10base-T (Twist 10Mbps)를 갖는다.

Duplex cable : 양 방향으로 송수신이 번갈아 이루어지는 케이블 <->Simplex : 데이터 통신방향이 한방향

half(반이중): 통신선에서 수신오는 데이터가 있다면 송신을 못하고 있다가 수신이 끝나면 송신을 할 수 있다.(스케쥴링이 중요)

Full(전이중): 통신선에서 동시에 송수신이 가능하다. 대역폭이 100Mbps로 있다면 반이중보다 두배 더 크다(200Mbps효과)

클럭신호 동기화방법(bit)

동기화란 신호를 전송할때 상대방이 내가 원하는 신호를 받을 수 있도록 데이터를 변경하는 방법이다.이때 비트를 클럭시그널로 동기화한다.

방법: 

-클럭시그널: 통신업자들이 사용하는 방식으로 사용 상품에 따라 1,0 시그널의 주기를 계속 준다.

-데이터 시그널: 클라이언트가 실제 원하는 데이터인 0,1을 클럭시그널 파형에 따라 0,1로 준다. 클럭시그널에 의존적이다.(최대 속도가 한정적이다.)

이때 Wan의 경우 클럭시그널과 데이터시그널이 분리되어 통신한다.

하지만 Lan의 경우에는 클럭시그널과 데이터시그널을 곱한 값으로 전송하는데 만약 보낼값이 1이라면 파형주기는 0->1로 즉 음에서 양수로 가는데 이는 +1* -0 해서 첫부분은 -  +1*+1로 뒷부분은 양의 숫자로 즉 뒤에서 올라가는 그래프를 보이고 0을 보낼때는 -*- = + -*+ = - 로 되어 뒤쪽에서 내려가는 그래프를 보인다.

랜케이블 종류

케이블 선의 순서의 경우 1번 2번 케이블은 데이터 송신 케이블 3,6번 케이블은 데이터 수신케이블이다.

(크로스 오버 케이블은 케이블 양쪽이 다른 케이블로 반대로 한쪽은 1,2을 데이터 수신케이블 3,6번은 데이터 송신케이블이다)

(양쪽을 1,2를 데이터 송신 3,6을 데이터 수신 케이블로 달경우 스트레이트 드로우 케이블이라고 한다.)

케이블선의 순서는 두가지 종류의 장비에 따라 나누어진다.

-CPU중심장비 : 12번송신 36번수신 (개인컴퓨터, 서버, 라우터)

-하드웨어장비: 12번수신 36번송신(스위치, 허브)

같은 군에 속하는 장비끼리는 크로스 오버 케이블을 통해 송신과 수신을 반대로 맞추어야하며

다른군에 속한 케이블은 스트레이트 드로우 케이블을 사용할 수 있다.

ex) PC ----스트레이트드로우---스위치---스트레이트드로우---라우터

     PC-------크로스오버케이블-------라우터

광섬유케이블 

- 싱글 : 글래스코어가 작다 -> 직진처럼 이동하기 때문에 속도가 빠르다 하지만 정밀도가 높게 필요하기에 비싸다.

- 멀티 : 글래스코어가 크다 -> 빛의 굴절을 이용하여 다중경로가 가능하다. 정밀도는 떨어지는 대신 가격이 싸며 빛이 서로 부딪치며 이동하기 때문에 최대 전송거리가 짧아질 수 있다 다만 한개선에 다중회선이 연결 가능하기 때문에 가성비가 좋다.