제 8 장 인터넷과 TCP/IP

제 8장 인터넷과 TCP/IP 목 차 인터넷 TCP/IP프로토콜 데이타통신망의 유형  인터넷의 역사 및 현황과 제공 서비스에 대해 알아본다  인터넷이 사용하는 TCP/IP 프로토콜의 기능 및 역할을 알아본다

인터넷 현황과 서비스 인터넷의 진화  아파넷(ARPANET) 미국방성에서 군납업체와 관련 연구기관사이의 정보교환을 위한 ARPA프로젝트 일환으로 추진된 네트워크  초기에 4개의 호스트컴퓨터를 연결  사용자 증가로 새로운 프로토콜 요구되어 TCP/IP프로토콜 개발  아파넷 이용 증가로 군사용 MILNET 과 인터넷 모태인 연구목적용 아파넷으로 분리  사용자 증가로 새로운 프로토콜 요구되어 TCP/IP프로토콜 개발  NSFNET 미 과학재단(NSF)의 슈퍼컴퓨터 센터간 통신을 위한 네트워크  아파넷과 연결되면서 수요 급증  아파넷은 네트워크를 연결하는 인터넷 하부구조 역할 마련  아파넷은NSF의 지속적 투자로 NSFNET에 인터넷 기간망 자리를 넘겨줌  유럽 및 아시아의 기간 네트워크들과 연결되어 거대한 네트워크 형성 <그림> 인터넷 발전사

인터넷 현황과 서비스 국내 인터넷 역사와 망구성  SDN(System Development Network) 국내의 전자 전산분야의 연구기관들간에 소프트웨어나 인력등의 자원의 공유 및 최신 정보를 신속히 교환하는 연구환경 조성 및 네트워크 개발기술의 축적을 목적으로 관련 기관들의 컴퓨터들이 연결된 연구 개발용 네트워크  1982년 서울대와 KIET(한국전자통신연구소 전신)간 연결, 그 후 여러 기관간 연결  전자우편, 파일전송, 가상터미널, 저자게시판 서비스  미국의 교육연구망인 CSNET, UNIX 머신간의 정보교환 목적인 USENET/UUCPNet과 연결  KREN(Korean Education Network) : 교육전산망 교육 관련 기관간의 정보교환을 위한 통신망  KREONet(Korean Research and Education Network) : 연구전산망 연구 및 교육 관련 기관간의 정보교환을 위한 통신망  HANA/SDN : 하나망 KAIST를 중심으로 몇 개 대학과 연구소에 공동으로 설치된 통신망  1990년에 56kbps 급 전용회선으로 인터넷에 연결되어 인터넷 본격적 도입

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  기본서비스  전자우편 (e-mail) 인터넷 사용자가 자신의 컴퓨터에서 작성한 내용을 인터넷에 연결된 다른 사용자에게 전달  거의 실시간적 전달  사용자이름과 메일호스트로 구성 <그림> 전자우편시스템  파일전송 (ftp : file transfer protocol) 다른 컴퓨터(ftp 서버)에 접속하여 그곳에 있는 파일을 전송받거나, 자신의 파일을 전송  접속하고자 하는 ftp서버에 계정을 가져야 함  계정이 없는 사용자에게도 ftp서비스를 제공하는 ‘무명 ftp서버’도 대부분 제공  원거리접속 또는 가상터미널(remote login or virtual terminal)) 멀리 떨어진 컴퓨터에 접속하여 마치 자신이 사용하는 컴퓨터인 것처럼 사용  응용프로그램으로 telnet과 rlogin  이를 이용하여 다양한 데이타베이스 검색과 전자게시판 사용

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  뉴스서비스 전자게시판을 통해 사용자들에게 정보를 제공하는 서비스  게시판을 컴퓨터화 한 것  전자게시판(BBS: Bulletin Board System) 센터의 호스트 컴퓨터를 게시판이라 보고, 그 컴퓨터에 사서함을 갖는 회원이 자신의 PC로 각종 메시지를 기억시켜 불특정 다수와 연락하거나 정보 게시 등을 행하는 것  뉴스 : 전자게시판상의 기사내용  뉴스서버 : 뉴스를 제공하는 서버  실제로 유즈넷(Usenet)이라는 뉴스서버를 연결한 가상 네트워크를 이용

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  정보검색서비스 인터넷호스트로부터 특정 정보를 검색하여 이를 이용할 수 있도록 해주는 서비스  아키(Archie) 원하는 정보의 위치를 알 수 있도록 캐나다 McGill 대학에서 개발한 검색소프트웨어  문서제공자(Archive server)라는 개념으로 부터 이름 빌림  일정 기간마다 무명 ftp로부터 파일목록을 제공받고, 이를 정리하여 데이타베이스로 보관  찾고 있는 파일이 존재하는 무명 ftp서버의 위치 및 서버내의 경로와 파일이름을 알려줌  WAIS (Wide Area Information Service) 인터넷상에서 색인(index)을 갖는 정보를 검색해 주는 서비스  사용자가 문의한 자료에 가장 가까운 순으로 정보를 제공  찾고자 하는 데이터의 집합인 자원 제공자들에 의해 운영되므로 서비스 분야가 넓지 못함  고퍼 (Gopher) 인터넷상에서 색인(index)을 갖는 정보를 검색해 주는 서비스  미국 미네소타대학에서 학생들이 컴퓨터에 관한 질문에 대답하는 것을 돕기 위해 개발  메뉴방식으로 자료를 검색하므로 WAIS 보다 다루기 쉬움

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  정보검색서비스  웹 (Web, WWW : World Wide Web) 텍스트 뿐만 아니라 음성, 이미지 등 다양한 형태의 정보를 검색해 주는 서비스  ftp, telnet, Usenet 등의 서비스를 웹브라우저 툴로 다루기 때문에 인터넷 상의 거의 모든 서비스를 이용 가능  문서중의 단어나 문구와 같은 개체(object)가 외부자료에 직접 연결되는 링크를 가짐 : 이러한 문서를 “하이퍼텍스트” 라고 명명 <그림> 하이퍼텍스트의 연결  웹 동작과정 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 프로토콜을 이용하여 클라이언트/서버 방식으로 동작  웹 브라우저 (Web Browser) 웹에서 효과적인 자료검색을 지원하는 윈도우로 동작하는 클라이언트 프로그램  윈도우상에서 사용자 친화적(user friendly) 방식 사용  웹 브라우저 화면에 표시되는 문자,음성,영상 등의 개체들은 URL을 통해 다른 자료와 연결  대표적 웹 브라우저는 모자이크, 넷스케이프, 익스플로러

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  URL (Uniform Resource Locator) 하이퍼텍스트상의 객체를 정보 형태에 상관없이 통일되게 접근하는 수단  자료전송방법(프로토콜과 서비스), 인터넷주소(IP address), 자료위치 및 형태(서버내의 경로와 화일이름) 등으로 구성 예 : http://honey.kwangju.ac.kr/~chcho/index.html  MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) 웹에서 클라이언트와 서버간에 음성 및 영상등의 멀티미디어 정보를 포함한 HTML문서를 전자우편의 확장된 형태로 부호화하고 해독하는 프로토콜  IETF에서 채택한 확장된 전자우편 표준  인터넷 전자우편 프로토콜인 SMTP가 문자전송에만 국한되는 한계를 극복하기 위해 개발 <그림> HTML 문서전송과정

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스  웹브라우저와 자바(Java)  자바(Java) 웹브라우저에서 동화상서비스를 기반으로 한 대화형작업이 가능한 환경을 지원하기 위한 프로그래밍 언어  객체지향언어인 C++ 기반  네트웍을 통한 동적인 서비스(애플릿을 통함) 제공  원시코드를 한줄씩 해석하면서 동시 실행시키는 인터프리터 방식  멀티타스킹과 유사한 멀티쓰레딩 지원  여러 프로그램을 동시에 실행시켜 대화형 멀티미디어 서비스 제공  어떠한 컴퓨팅 운영환경에서도 실행되는 바이트코드와 가상머신 개념 도입  애플릿(applet) : HTML에서 자바프로그램을 지시하여 실행시키는 엔티티  웹 브라우저는 HTML로 작성된 문서를 분석하는 도중에 애플릿을 가르키는 항목을 만나면, 서버에 바이트코드로 작성된 애플릿의 전송을 요청하고, 전송받은 애플릿을 해석하여 실행  어떠한 컴퓨팅 운영환경에서도 실행되는 목적코드와 가상머신 개념 도입  애플릿을 HTML 문서에서 사용하면 웹 브라우저 스스로 실행시킬 수 없는 프로그램이나 전혀 새로운 정보형식도 다루기 쉬움

인터넷 현황과 서비스 인터넷서비스 : 자바 프로그램 예제 <HTML> <HEAD> <TITLE> A sample program </TITLE> </HEAD> <BODY> <CENTER> <APPLET CODE=“Sample.class” WIDTH=300 HEIGHT=50> </APPLET> </CENTER> </BODY> </HTML> HTML 문서 Import java.awt.*; import java.applet.*; public class Sample extends Applet { public void paint(Graphics gc) { gc.setColor(Color.red); gc.drawString(“Java Testing”, 100, 60); } } Java 화일

TCP/IP 프로토콜 TCP/IP 프로토콜 운영환경  TCP/IP 프로토콜 네트웍에 서로 연결된 컴퓨터간 통신하는 방법(TCP)과 서로 연결된 네트웍간의 데이터가 라우팅되는 방법(IP)을 나타내기 위해 인터넷에서 사용하는 표준 프로토콜  TCP/IP 프로토콜 운영환경의 구성요소  호스트 네트웍에 연결된 컴퓨터  여러 개의 프로세스 지원  호스트간 통신은 네트웍을 통해 이루어짐  프로세스 호스트상에서 운용되는 응용 프로토콜  대표적 예로 ftp, telnet, e-mail  네트웍 호스트간의 통신을 지원하는 하부구조 <그림> TCP/IP 프로토콜 운영환경 <표> TCP/IP 프로토콜 모음의 각 계층별 주요 기능

TCP/IP 프로토콜 TCP/IP 구조와 OSI 구조 OSI 프로토콜 구조와 TCP/IP 프로토콜 구조의 개념적 차이 <그림> TCP/IP 구조와 OSI 구조 비교

TCP/IP 프로토콜 응용 프로세스 계층  응용 프로세스 계층 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 인터넷 서비스를 제공하는 응용 계층  파일전송 (ftp : file transfer protocol) 네트웍상의 컴퓨터간에 파일을 주고 받도록 해주는 서비스  서로 다른 운영체제나 다른 코드체계를 사용하는 컴퓨터간에도 파일 송수신 가능  대표적 예로 인터넷에서 많이 쓰이는 ftp  원거리접속 (rlogin, telnet : remote login) 네트웍에 연결된 다른 컴퓨터에 접속하여 마치 자신의 계정이 있는 호스트처럼 사용  대표적 예로 telnet, rlogin  전자우편 (e-mail) 인터넷을 이용한 전자메일 송수신 서비스  실제로 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 사용

TCP/IP 프로토콜 전달 계층 (Transport Layer)  전달계층의 프로토콜 분류 각 호스트의 전달계층 엔티티간에 안정적인 정보교환을 위한 프로토콜 1)TCP (Transmission Control Protocol) 호스트간에 신뢰성있는 경로를 확립하고 안정적인 메시지를 전송  가상적으로 연결된 형태의 응용 프로세스에게 서비스 제공  메시지 분할 및 조립  전송에러 감시하고, 에러 발생 시 재전송  대표적 이용 프로세스는 ftp, telnet 2)UDP (User Datagram Protocol) 큰 신뢰성을 요하지 않고 산발적으로 발생하는 메시지 전송  TCP 보다 단순한 헤더 구조  비 연결형 서비스에 사용  안정적 전송 보장 못함  방송, 멀티캐스팅 메시지 전송에 적합(예 : 인터넷 MBONE :Multicast Backbone) <표> TCP와 UDP 비교

TCP/IP 프로토콜 IP 계층 (Internet Protocol Layer)  IP 계층 프로토콜들 송신측으로 부터 패킷이 여러 네트웍을 거쳐 가면서 수신측까지 갈 수 있도록 통신경로를 선택 1)IP (Internet Protocol) 상위 계층으로부터 받은 메시지를 접속된 네트웍에 적합한 크기(패킷)로 나누고, 전송할 경로를 선택한 다음 패킷을 전송  데이타그램 방식 사용  흐름제어, 에러제어 안함  전송에러 감시하고, 에러 발생 시 재전송  대표적 이용 프로세스는 ftp, telnet 2)ICMP (Internet Control Message Protocol) IP 동작중에 발생하는 문제를 해결하기 위한 프로토콜  패킷을 처리해야 할 상위계층에 문제 발생 시 ICMP 메세지를 송신호스트에 송신  버퍼 부족으로 패킷을 버릴 경우 ICMP 메세지를 송신호스트에 송신  IP주소를 인식할 수 없는 패킷이 들어올 경우 ICMP 메세지를 송신호스트에 송신 <표> ICMP 메세지

TCP/IP 프로토콜 IP 계층 (Internet Protocol Layer) 3)ARP (Address Resolution Protocol) 호스트의 IP주소(인터넷 주소)를 호스트와 연결된 네트웍접속장치의 물리적 주소로 번역  물리적주소 : 이더넷 드라이버 같은 네트웍접속장치에 부여되는 일련의 고유번호로서, 네트웍접속계층에서 송신측과 수신측을 식별하기 위해 사용 IP주소 : 129.254.48.28 이더넷주소 : 08-00-39-00-2F-C3

TCP/IP 프로토콜 IP 계층 (Internet Protocol Layer)  경로선택 프로토콜 (Routing protocol) 경로설정표에 따라 패킷 전송 경로를 결정해 주는 프로토콜 라우터 : 경로설정표에 따라 패킷의 전송경로를 결정하여 그곳으로 전송하는 장치 문제점 : 각 라우터마다 인터넷에 등록된 모든 호스트에 대한 경로설정표 작성은 거의 불가능 해결안 : 자치시스템(예 : 한 학교나 회사의 전산망) 도입  자치시스템간에는 EGP(Exterior Gateway Protocol) 경로선택 프로토콜 이용  자치시스템내에서는 IGP(Interior Gateway Protocol) 경로선택 프로토콜 이용  TCP/IP에서 사용하는 IGP  고정경로방식  RIP (Routing Information Protocol)  OSPF (Open Shortest Path First)

TCP/IP 프로토콜 IP 계층 (Internet Protocol Layer)  TCP/IP에서 사용하는 IGP  고정경로방식 네트웍관리자가 임의로 경로를 결정  수시로 변하는 네트웍환경을 적절히 반영하지 못함  RIP (Routing Information Protocol) 벨만-포드 알고리즘을 이용하여 최단경로를 구하고, 이 정보를 인접한 게이트웨이 또는 라우터간에만 주기적으로 교환  분산형 경로선택 방식  OSPF (Open Shortest Path First) 네트웍 상황이 바뀔때마다 변경된 정보를 플러딩(flooding)시키고, 이 네트웍에 연결된 라우터 또는 게이트웨이는 경로표를 갱신  각 네트웍사이의 최단경로는 딕스트라 알고리즘 이용하여 계산

계층간 상호기능 예제 : ftp를 사용하는 TCP/IP 구조 <그림> ftp를 사용하는 TCP/IP 구조 <그림> TCP에서 헤더씌우기

제 8 장 인터넷과 TCP/IP

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