인프라팀 귀찮게 안하기 - Network(1)

DNS, DataLink, Layer 2

 

 

DNS

Domain Name System, Domain Name Server, Domain Name Service

 

 

3줄 요약

 

도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 시스템으로, 인터넷 접속 시 웹사이트의 위치를 찾는 데 사용

루트, 최상위 도메인(TLD), 권한 네임서버 계층을 통해 질의를 처리하여 IP 주소를 반환

사람들이 기억하기 쉬운 도메인으로 네트워크 자원에 접근

 

긴 설명

3줄 요약과 동일

 

 

http://www.exmaple.com에 들어갔을 때, 일어나는 과정

 

1. Browser에 캐싱된 DNS 정보 확인

2. Local machine에 캐싱된 DNS 정보 확인

3. 존재하지 않으면 DNS 서버 질의, 상위 DNS 서버TLD(Top Level Domain) 서버 질의,

    3-1.  만약 없으면 can not resolve the domain name 에러 발생

4. 있으면 해당 ip로 연결시도

5. TCP 연결

6. HTTP로 해당 url에 대한 요청

7. 응답으로 받은 html 파일,js 파일,css 파일 등을 이용하여 브라우저에서 렌더링

 

 

 

DNS과정은? 사용하는 프로토콜은?

UDP를 사용함

DNS는 가볍게 통신할 수 있고 실패 제어도 Application 단에서 충분히 가능함

 

 

 

DNS를 캐싱하는 것이 좋을까?

캐싱을 통해 DNS 조회 요청 시간을 줄이고, 이로 인해 페이지 로드 속도가 빨라짐.

캐싱된 DNS 정보 덕분에 네트워크와 DNS 서버에 대한 부하가 줄어듦.

예를 들어, IP 주소가 변경되었을 때 오래된 캐시가 남아 있으면, 사용자는 잘못된 IP 주소로 연결될 수 있어 접속 오류가 발생 가능성 있음

이러한 문제를 방지하기 위해 TTL(Time to Live) 값을 적절하게 설정

 

 

 

DNS가 문제가 생겼을 때, 어떻게 확인하고 해결하는가?

- 기본 DNS 설정 확인 및 캐시 클리어

먼저, nslookup, dig, 또는 ping 명령어를 사용하여 문제가 발생한 도메인이 정상적으로 IP 주소를 반환하는지 확인

- 네트워크 연결 확인

기본적인 네트워크 연결에 문제가 없는지 먼저 확인

ping을 사용하여 로컬 네트워크가 작동하는지 점검하고, 외부 네트워크도 접근 가능한지 확인

- DNS 서버 변경 및 테스트

ISP의 기본 DNS 서버에 문제가 있을 수 있기 때문에, 구글 퍼블릭 DNS (8.8.8.8, 8.8.4.4)나 클라우드플레어 DNS (1.1.1.1)와 같은 다른 DNS 서버를 사용해 테스트

 

이해하기 위한 지식

- IP

- TCP

- HTTP

- 브라우저

- URL

 

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Data Link 계층

 

 

3줄 요약

 

물리적인 전송 매체를 통해 데이터 프레임을 전달하는 역할

이 계층은 오류 검출 및 수정, 흐름 제어, 그리고 MAC(매체 접근 제어) 주소를 이용한 장치 식별을 담당

Data Link 계층의 주요 프로토콜로는 Ethernet, PPP(Point-to-Point Protocol), Wi-Fi 등

 

 

긴 설명

1. 프레임화 (Framing)

 상위 계층에서 받은 데이터를 프레임이라는 단위로 나누어 전송

프레임에는 송신자의 MAC 주소, 수신자의 MAC 주소, 오류 검출을 위한 체크섬 등이 포함

 

2. 오류 검출 및 수정

데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 감지하고, 필요에 따라 수정하는 기능을 제공

오류 검출 기법으로는 패리티 비트, CRC(순환 중복 검사) 등이 사용되며, 오류가 발견되면 재전송을 요청

 

3. 흐름 제어

데이터 전송 속도를 조절하여 송신자와 수신자 간의 데이터 처리 능력 차이로 인한 데이터 손실을 방지

흐름 제어 방법에는 정지-대기 방식, 슬라이딩 윈도우 방식 등

 

4. MAC(매체 접근 제어)

여러 장치가 공유하는 전송 매체에 대한 접근을 제어

MAC 주소를 통해 각 장치를 식별하며, CSMA/CD(이더넷), CSMA/CA(무선 LAN)와 같은 프로토콜을 사용하여 데이터 충돌을 관리

 

MAC 주소의 정의와 역할은?

하드웨어에 박혀있는 물리적 주소

이더넷 네트워크에 접속하는 노드를 식별하는 ID

프레임 송수신에 사용됨

MAC주소는 48bit임 4bit * 12

 

이더넷 헤더 구성은?

목적지/발신지 MAC 주소

타입(네트워크 계층에서 사용하는 프로토콜)

 

예약된 MAC 주소(unicast, broadcast, multicast)

유니캐스트 1 : 1 통신

멀티캐스트 1 : N 통신 - 네트워크 특정 그룹, 애플리케이션을 기동한 노드만 수신

브로드캐스트 1 : N 통신 - 네트워크 전부 FF-FF-FF-FF-FF-FF 보통 ARP에 쓰임 (Address Resolution Protocol)

 

 

L2 스위치의 동작 방법은?

MAC 주소를 기반으로 스위칭함

L2 스위치는 MAC 주소 테이블을 갖고 있음

- 수신한 프레임의 MAC 주소 등록

- 모르는 MAC 주소 플러딩 (ARP)

- 없으면 삭제

 

 

ARP 의 과정은? 

물리주소 - MAC주소, NIC에 박혀있음

논리주소 - IP 주소, OS에서 설정

ARP는 IP주소에서 MAC주소를 구함

네트워크 계층에서 받은 IP 패킷을 프레임화해서 전송해야함

목적지의 MAC 주소를 알 수 없음

ARP를 통해 목적지의 IP 주소를 ARP Request 를 이용함 (게이트웨이 - broadcast)

해당 IP 주소를 가진 노드가 reply함

ARP는 머신에 캐싱되어 남는다(TTL설정됨)

지속적인 통신에 사용함

머신 교체 시, ARP 가 캐싱되어있으면 존재하지 않는 노드에 통신을 시도하려는 불상사도 생길 수 있음

 

 

 

 

이해하기 위한 지식

 

- MAC

- NIC

- Unicast

- Multicast

- Broadcast

- Frame

- ARP

- ARP 캐시

- IP

 

 

https://www.tistory.com/event/write-challenge-2024

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