이중호의 TCP/IP 실무 특강

머리말(Preface)

이 책의 구성과 활용 방법

Part 1 첫 번째 단추: TCP/IP 기초(패킷의 흐름과 네트워크 구조)

Chapter 1 등장 인물과 통신 모델

LESSON 1 등장 인물과 심벌
● 단말
● 네트워크 구성 장치: 라우터와 스위치
● 택배 배송 네트워크

LESSON 2 통신 모델
● 택배 배송 업무의 분업화
● 배송 모델의 의미
● 통신 기능의 모듈화
● 배송 모델과 통신 모델이 필요한 이유
•시원한 쪽지• 통신 모델의 역사

LESSON 3L장치와 프로토콜
● 프로토콜의 적용 범위
● 프로토콜의 적용 장치
● 동일한 계층에서 같은 프로토콜을 지원해야 한다

LESSON 4 단말의 기능
● 통신의 시작과 끝
● 송신 단말의 톱다운 프로세스
● 수신 단말의 보텀업 프로세스

LESSON 5L스위치와 라우터가 하는 일
● 스위치 ⓒ의 동작
● 라우터 ⓓ의 동작
● 스위치 ⓔ의 동작
● 택배 배송

Chapter 2 주소의 모든 것

LESSON 6 주소의 외형
● MAC 주소 – 2계층 주소
•시원한 쪽지• 제조업체별 벤더 코드의 예
● IP 주소 – 3계층 주소
● 도메인 네임 – 애플리케이션 계층 주소

LESSON 7 장치와 주소

LESSON 8 IP 주소
● 유니캐스트 주소
● 특별한 유니캐스트 주소
● 브로드캐스트 주소
● 멀티캐스트 주소

LESSON 9 MAC 주소
● 유니캐스트 주소
● 브로드캐스트 주소
● 멀티캐스트 주소
•시원한 쪽지• STP와 LACP

LESSON 10 2계층 주소 vs 3계층 주소
● 3계층 목적지 주소와 출발지 주소
● 2계층 목적지 주소와 출발지 주소

Chapter 3 IP 주소 디자이너가 된다

LESSON 11 IP 주소와 하이어라키
● IP 주소의 하이어라키
● 주소가 하이어라키를 가질 때의 장점
● 택배 세상 주소

LESSON 12 서브넷 마스크가 IP 주소를 따라다니는 이유
● 서브넷 마스크

LESSON 13 네트워크 대표 주소와 서브넷 브로드캐스트 주소
● 네트워크의 대표 주소
● 서브넷 브로드캐스트 주소

LESSON 14 IP 주소 설계와 할당
● IPv4 주소는 5개의 클래스로 나뉜다
● 디폴트 서브넷 마스크를 활용한 IP 설계
● 서브네팅을 활용한 IP 설계

LESSON 15 2계층과 3계층 주소가 모두 필요한 이유
● 2계층(MAC) 주소가 필요한 이유
● 3계층(IP) 주소가 필요한 이유
•시원한 쪽지• 연결된 장치의 수

Chapter 4 이더넷 스위칭, 네트워크 내부를 연결하다

LESSON 16 2계층 프로토콜, 주소, 장치, 헤더
● 2계층 프로토콜의 작동 범위는 네트워크 내부이다
● 2계층 주소는 네트워크의 내부에서 사용한다
● (2계층) 스위치의 스위칭 책임은 네트워크의 내부에 한정된다
● 2계층 헤더는 네트워크를 통과하기 위한 것이다

LESSON 17 스위칭 테이블 만들기
● 이더넷 스위치는 도착한 프레임의 출발지 주소를 보고 스위칭 테이블을 만든다
● 스위칭 테이블 만들기 연습
•시원한 쪽지• CPU & ASIC은 합동 작전을 펼친다

LESSON 18 스위칭과 플러딩, 그리고 에이징
● 스위칭
● 이더넷 스위칭 테이블과 에이징 타이머
● 플러딩
● 이더넷 스위치의 스위칭 테이블 만들기, 스위칭과 플러딩 리뷰
•시원한 쪽지• 랜카드도 스위치?

Chapter 5 IP 라우팅, 네트워크들을 연결하다

LESSON 19 라우팅 테이블 만들기 1
● 직접 연결된 네트워크와 직접 연결되지 않은 네트워크
● 직접 연결된 네트워크 정보가 라우팅 테이블에 어떻게 올라오나?
•시원한 쪽지• 라우터의 CPU & ASIC도 합동작전을 펼친다

LESSON 20 라우팅 테이블 만들기
● 직접 연결되지 않은 네트워크 정보가 라이팅 테이블에 올라오는 방법
•시원한 쪽지• 라우팅 프로토콜의 정보 교환 규칙

Chapter 6 패킷 따라가 보기

LESSON 21L목적지 IP 주소를 알기까지
● 패킷의 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소
● DNS 쿼리와 앤서 메시지
● DNS 쿼리 메시지는 어떻게 만들어지나?

LESSON 22 첫 번째 네트워크 통과하기
● 출발지 주소와 목적지 주소
● 웹 클라이언트
● SW1의 스위칭 테이블과 R1의 라우팅 테이블
● SW1

LESSON 23 두 번째 네트워크 통과하기
● 라우팅 테이블 만들기와 라우팅
● R1의 동작
● SW2의 동작

LESSON 24L마지막 네트워크 통과하기
● R2의 동작
● SW3의 동작
● 웹 서버의 동작

Chapter 7 벌써, 네트워크 구성도를 그릴 수 있다고?

LESSON 25LLAN의 구조
● LAN과 WAN
● 티어드 3 레이어 모델
● 인터넷은 여러 AS의 연결이다
● 티어드 2 레이어 모델

LESSON 26LWAN의 구조
● 허브 앤 스포크 모델
● 풀 메시 모델
● 파샬 메시 모델
● 세 가지 WAN 모델 중에서 무엇을 선택해야 하나?

LESSON 27L네트워크 장치 배치하기
● 코어와 액세스 레이어에 스위치를 배치하는 이유
● 디스트리뷰션 레이어에 라우터를 배치하는 이유

LESSON 28L밴드위스
● LAN 밴드위스
● WAN 밴드위스

LESSON 29L네트워크 토폴로지 구성 연습
● 조건
● 해답

Part 2 두 번째 단추: TCP/IP의 핵심

Chapter 8 통신의 출발선, DNS와 HTTP
LESSON 30 URL
● URL의 형식과 다양한 URL의 예

LESSON 31LDNS 클라이언트
● DNS와 ARP
● DNS 쿼리 메시지를 보내는 과정
● DNS 메시지

LESSON 32LDNS 서버
● DNS 서비스
● 도메인 네임과 IP 주소
•시원한 쪽지• 세상에 13개뿐인 루트 서버들

LESSON 33LHTTP 메시지와 종류
● HTTP의 개념
● HTTP 메시지

LESSON 34LHTTP 메시지의 형식과 내용
● 리퀘스트 메시지의 형식
● 리스폰스 메시지의 형식
● 리퀘스트 & 리스폰스 메시지 해석하기

LESSON 35LHTTP 클라이언트
● 애플리케이션-OS(프로토콜 스택)-랜카드 구조
● 소켓(Socket)
● 소켓 라이브러리

LESSON 36LHTTP 서버
● 접속을 기다리는 프로그램 & 클라이언트와 통신하는 프로그램

Chapter 9 팔방미인, TCP
LESSON 37LTCP 헤더
● 출발지 포트(Source Port)와 목적지 포트(Destination Port)
● 순서 번호(Sequence Number)
● ACK 번호(Acknowledgement Number)
● 헤더 길이(Header Length)
● 예비(Reserved)
● 플래그(Flag)
● 윈도우 사이즈(Window Size)
● 체크섬(Checksum)
● 어전트 포인터(Urgent Pointer)
● 옵션(Option)

LESSON 38LTCP의 가장 기본적인 기능
● TCP 관련 장치
● 인캡슐레이션과 디인캡슐레이션
● 멀티플렉싱 & 디멀티플렉싱

LESSON 39L두 번째 특징, 커넥션 관리
● 커넥션 오리엔티드 프로토콜 vs 커넥션리스 프로토콜
● 커넥션 설정
•시원한 쪽지• TCP SYN 플러딩
● TCP 전송
● 커넥션 종결 절차: 3-Way Handshake
● 커넥션 종결 절차: 4-Way Handshake
•시원한 쪽지• 타임웨이트(TIME-WAIT) 상태
● 커넥션 거부 절차
● 커넥션 중단 절차

LESSON 40L세 번째 특징, 옵션
● MSS(최대 세그먼트 크기)
● 윈도우 스케일 팩터
● 타임스탬프
● SACK 허용(SACK-permitted) 옵션
● SACK 옵션

LESSON 41L네 번째 특징, 믿음직함
● 믿음직함을 위한 필드와 타이머
● 재전송 타임아웃 시간과 재전송
•시원한 쪽지• 제3의 트랜스포트 계층 프로토콜, SCTP
● ACK 세그먼트를 보내는 규칙
● 정리와 리뷰: ACK 세그먼트를 보내는 규칙
● 재전송 타임아웃 타이머(RTO Timer)
•시원한 쪽지• 재전송 타임아웃 타이머는 어떻게 결정되나?

LESSON 42L다섯 번째 특징, 컨제스천 컨트롤
● 컨제스천이란 무엇인가?
● 컨제스천 컨트롤 기법

LESSON 43L여섯 번째 특징, 플로 컨트롤
● 데이터의 흐름
● TCP 수신 프로세스의 슬라이딩 윈도우
● TCP 송신 프로세스의 슬라이딩 윈도우
● 플로 컨트롤
•시원한 쪽지• 실리 윈도우 신드롬(Sily Window Syndrome)

Chapter 10 (TCP와) 비교 대상, UDP
LESSON 44LUDP 관련 장치
● 스위치와 라우터는 UDP와 무관

LESSON 45LUDP 헤더
● 출발지 포트와 목적지 포트(Source port & Destination port)
● 길이(Length)
● 체크섬(Checksum)

LESSON 46LTCP와 UDP의 공통점
● 인캡슐레이션과 디인캡슐레이션(Encapsulation & De-Encapsulation)
● 멀티플렉싱과 디멀티플렉싱(Multiplexing & De-Multiplexing)
● 큐잉(Queuing)

LESSON 47LTCP와 UDP의 차이점
● 순서 번호(Sequence Number)
● ACK 번호(Acknowledement Number)
● 플래그(Flag)
● 윈도우 사이즈
● 어전트 포인터

LESSON 48 UDP를 활용하는 애플리케이션
● 실시간 애플리케이션
● 멀티캐스팅과 브로드캐스팅 애플리케이션
● 플로 컨트롤과 에러 컨트롤 메커니즘을 포함한 애플리케이션
● 사이트(또는 AS) 내부에서 사용하는 애플리케이션
● 인터랙티브 애플리케이션

Chapter 11 유아독존, IP
LESSON 49 IP 관련 장치
● IP 옷
● IP 관련 장치(IP 헤더를 볼 수 있는 장치)

LESSON 50 IP 헤더
● 버전 232
● HELN(헤더 길이)
● ToS
•시원한 쪽지• QoS의 세 가지 유형
● 총 길이(Total Length)
● ID, 플래그, 프래그먼테이션 옵셋(Fragmentation offset)
● TTL
● 프로토콜
● 헤더 체크섬
● 출발지 IP 주소
● 목적지 IP 주소

LESSON 51LIPv4의 문제점과 솔루션
● 주소 고갈과 긴 라우팅 테이블 문제를 해결하려면

LESSON 52LNAT
● 다이내믹 NAT
● NAT 오버로드와 PAT
● 스태틱 NAT

LESSON 53LVLSM(Variable Subnet Mask)
● FLSM의 개념
● VLSM의 개념
● VLSM 방식의 IP 설계
● IP 할당

LESSON 54 루트 요약
● 루트 요약의 개념
● 루트 요약 연습 1
● 루트 요약 연습 2
● 루트 요약 설정
● 서브네팅과 슈퍼네팅

Chapter 12 우물 안, 이더넷
LESSON 55 이더넷의 개요
● 이더넷 vs 토큰링 vs FDDI
● 이더넷 헤더
● 이더넷 관련 장치

LESSON 56L이더넷 랜카드의 역할
● 랜카드의 구성 요소별 역할

LESSON 57L하프 듀플렉스와 CSMA/CD
● 허브
● 하프 듀플렉스와 풀 듀플렉스
● 컬리전
● CDMA/CD
•시원한 쪽지• 이더넷 캡처(Ethernet Capture)

LESSON 58L컬리전 도메인 & 브로드캐스트 도메인
● 허브
● 스위치
● 라우터
● 점검과 연습
● 컬리전 도메인/브로드캐스트 도메인의 적정 넓이

LESSON 59L이더넷 스위칭 방식
● 스토어 앤 포워드 방식
● 프래그먼트 프리 방식
● 컷스루 방식

Chapter 13 물리적인 것들: 케이블, 시그널링, 커넥터
LESSON 60L피지컬 계층 표준
● IEEE 표준
● IEEE 표준의 별명

LESSON 61L트위스티드 페어 케이블
● UTP vs STP
● 트위스티드 페어(TP) 케이블의 카테고리별 특성

LESSON 62L트위스티드 페어 케이블과 표준
● 1000BASE-TX, 1000BASE-T & 10GBASE-T
•시원한 쪽지• 1000BASE-T의 하이브리드 서킷과 에코 캔슬러

LESSON 63L트위스티드 페어 케이블과 시그널링
● 10BASE-T
● 100BASE-TX
● 1000BASE-T
● 10GBASE-T 시그널링
•시원한 쪽지• 10GBASE-T 시그널링

LESSON 64L듀플렉스 미스매치와 스피드 미스매치
● 듀플렉스 미스매치
● 스피드 미스매치
● 자동 협의

LESSON 65E광케이블
● 싱글 모드와 멀티모드
● 감쇠와 분산
•시원한 쪽지• 두 가지 멀티모드 광케이블
● 표준
● 광커넥터

Part 3 세 번째 단추: TCP/IP에 대한 보완 및 완성

Chapter 14 IP 라우팅 프로토콜들
LESSON 66E라우팅 테이블
● 라우팅 테이블
● 직접 연결된 네트워크에 대한 정보
● 직접 연결되지 않은 네트워크에 대한 정보
•시원한 쪽지• 라우팅 루프와 솔루션

LESSON 67L스태틱 루트
● 스태틱 루트 설정하기
● 디폴트 스태틱 루트

LESSON 68L스태틱 루트와 다이내믹 루트의 적용
● 멀티플 커넥션과 다이내믹 루트
● 싱글 커넥션과 스태틱 루트
● 스태틱 루트와 다이내믹 루트의 복합 설정 사례
LESSON 69L라우팅 프로토콜의 분류
● EGP vs IGP
● IGP: 디스턴스 벡터 vs 링크 스테이트 vs 하이브리드
● 클래스풀 vs 클래스리스 라우팅 프로토콜
● 1개의 vs 3개의 테이블을 만드는 라우팅 프로토콜

LESSON 70L메트릭과 어드미니스트레이티브 디스턴스
● 라우팅 테이블
● 메트릭(Metric)
● 어드미니스트레이티브 디스턴스(Administrative Distance)

LESSON 71 RIP
● 주정뱅이 방식의 라우팅 업데이트
● 디스턴스 벡터 알고리즘
● 메트릭은 홉이다
● 클래스풀 라우팅 프로토콜(RIPv1)
● 다른 라우팅 프로토콜과 비교하기

LESSON 72LEIGRP
● 라우팅 테이블을 만드는 과정
● 복합 메트릭(Composite Metric)
● 네이버 테이블
● 토폴로지 테이블 & 라우팅 테이블

LESSON 73LOSPF
● 라우팅 테이블을 만드는 과정
● 메트릭은 코스트
● 네이버 테이블
● 링크 스테이트 DB
● 라우팅 테이블
● 링크 스테이트 알고리즘의 문제점
● 이에 대한 솔루션은 AS 분할

LESSON 74L인티그레이티드 IS-IS
● 특징
● OSPF vs 인티그레이티드(Integrated) IS-IS
● 설정

LESSON 75LBGP
● BGP는 왜 필요할까?
● 라우팅 테이블을 만드는 과정
● 메트릭: AS 경로 길이
● 설정

Chapter 15 그외, IP를 돕는 프로토콜들
LESSON 76LIP 관련 프로토콜
● DNS [8장]
● DHCP [이번 장]
● OSPF, RIP, BGP 등의 라우팅 프로토콜 [14장]
● ARP [이번 장]
● ICMP [이번 장]
● IGMP & 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 [16장]

LESSON 77LARP
● ARP 리퀘스트
● ARP 리플라이
● ARP 테이블
● GARP
● 프록시 ARP
•시원한 쪽지• ARP 스푸핑(ARP Spooping)

LESSON 78LICMP
● TCP vs ICMP
● ICMP 메시지의 형식
● ICMP 메시지의 종류
● 에러 리포팅 메시지
● 쿼리(Query) 메시지

LESSON 79LDHCP
● DHCP 트랜잭션
● DHCP 메시지 포맷
● DHCP 릴레이 에이전트

Chapter 16 대역폭을 아끼자, 멀티캐스팅
LESSON 80L유니캐스팅 vs 다이렉티드 브로드캐스팅 vs 멀티캐스팅
● 유니캐스팅
● 다이렉티드 브로드캐스팅
● 멀티캐스팅

LESSON 81LIGMP
● IGMP 동작 영역
● IGMP 메시지

LESSON 82L소스 트리 vs 셰어드 트리
● 멀티캐스트 라우팅 테이블
● 소스 트리
● 셰어드 트리
● 소스 트리와 셰어드 트리 방식 비교

LESSON 83L소스 트리 방식의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜
● PIM-DM
● DVMRP
● MOSPF

LESSON 84L셰어드 트리 방식의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜
● PIM-SM
•시원한 쪽지• SPT 스위치오버
● CBT
•시원한 쪽지• 인터-도메인 멀티캐스팅 라우팅

Chapter 17 차세대 스타, IPv6
LESSON 85L주소의 생김새
● 주소 길이
● 주소 축약
● IPv4와 IPv6 주소의 종류

LESSON 86LIPv6 유니캐스트 주소
● 로컬 유니캐스트(Local Unicast) 주소
● 글로벌 유니캐스트(Global Unicast) 주소
● 링크 로컬(Link-local) 주소
● 루프백(Loopback) 주소

LESSON 87 IPv6 멀티캐스트 주소
● 일반적인 멀티캐스트 주소
● 솔리시티드-노드(Solicited-node) 멀티캐스트 주소

LESSON 88LIPv6 애니캐스트 주소
● 부하 분산과 백업 효과

LESSON 89LIPv6 헤더
● 헤더 비교
● 확장 헤더

LESSON 90LIPv6 호스트 설정하기
● 스테이트풀 컨피규레이션(Stateful Configuration)
● 스테이트리스 컨피규레이션 SLAAC

LESSON 91L라우터 설정하기
● 주소 설정
● 스태틱 루트 설정하기
● DHCPv6/EIGRPv6 설정하기
● SLAAC/OSPFv3 설정하기

LESSON 92 IPv4 to IPv6 마이그레이션
● 듀얼 스택
● 터널링(Tunneling)
● NAT
•시원한 쪽지• IPv6를 돕는 프로토콜

Chapter 18 장거리 담당, WAN
LESSON 93LWAN 서비스
● WAN 서비스의 종류

LESSON 94L전용 회선
● PPP/HDLC
•시원한 쪽지• SONET/SDH
● 이더넷

LESSON 95LIPSec VPN 방식 1: 사이트 투 사이트 VPN
● 터널링 + IPSec
● 1단계: ISAKMP 단계
● 2단계: IPSec 단계
● 데이터 전송 단계
•시원한 쪽지• RSA 인증

LESSON 96LIPSec VPN 방식 2: 클라이언트 VPN
● 구성과 용도
● 패킷 비교
● 연결 과정
•시원한 쪽지• 터널 모드 vs 트랜스포트 모드

LESSON 97LSSL VPN
● IPSec vs SSL
● SSL의 기능
● CA와 디지털 인증서(Digital Certificates)

LESSON 98LMPLS VPN
● 망 구성
● 첫 번째 라벨의 역할
● 두 번째 라벨의 역할
•시원한 쪽지• PPPoE

Chapter 19 자유로워라, 무선 LAN
LESSON 99L피지컬 계층 표준
● IEEE 802.11 표준
● 2.4GHz vs 5GHz
● 2.4GHz
● 5GHz
● 주파수 활용하기
LESSON 100
LESSON 100 IEEE 802.11 통신 메커니즘
● AP 배치
● CSMA/CA
● 히든 노드 문제와 RTS/CTS

LESSON 101
LESSON 101 802.11 통신 준비 과정
● 통신 준비 순서
● 탐색 프로세스
● 인증 프로세스
● 결합 프로세스

Chapter 20 마지막 리뷰는 통신 트랜잭션 정리로

LESSON 102 IP 주소를 얻기까지
● 무선 LAN 연결을 위한 트랜잭션 474
● IPv4의 DHCP 트랜잭션
● IPv6의 DHCPv6/NDP 트랜잭션

LESSON 103 LIP 주소 할당 후부터 패킷이 R1에 도착하기까지
● DNS 트랜잭션

LESSON 104 L패킷이 R1에 도착한 후부터 웹서버에 도착할 때까지
● 라우팅 테이블을 만드는 과정
● TCP 쓰리웨이 핸드셰이크 & HTTP GET/200 OK

LESSON 105 WAN 구간에서 발생하는 트랜잭션
● PPP
● IPSec VPN