Rex Mundi

답은 나중에 추가.

1장

1.1. 전문적인 소프트웨어가 단순히 사용자를 위해 개발된 프로그램이 아닌 이유를 설명하라.

1.2. 일반적인 소프트웨어 제품 개발과 맞춤형 소프트웨어 개발의 가장 큰 차이점은 무엇인가? 이것은 일반적인 소프트웨어 제품의 사용자에게 실질적으로 무엇을 의미하는가?

1.3. 모든 전문적인 소프트웨어가 가져야할 네가지 중요한 속성은 무엇인가? 경우에 따라 중요할 수 있는 네가지 다른 속성들도 제시해보라.

1.4. 혼재성, 업무와 사회의 변화, 신뢰성과 보안 문제를 떠나서 21세기를 맞이하여 소프트웨어 공학에 도전하는 다른 문제들을 찾아보라. (힌트 : 환경에 대해 생각하라)

1.5. 1.1.2장에서 논의한 타입들 중에 몇몇 어플리케이션에 대한 당신이 가진 지식에 기초하여 왜 상이한 어플리케이션 타입을 개발하고 디자인하려면 다른 종류의 소프트웨어 공학적 기법이 필요한지 예를 들어 설명해보라.

1.6. 모든 종류의 소프트웨어 시스템에 적용되는 기반 사상들이 존재하는 이유를 설명하라.

1.7. 전세계적인 웹의 사용이 소프트웨어 시스템을 어떻게 변화시켰는지 설명하라.

1.8. 전문적인 엔지니어가 의사나 변호사처럼 공인받아야 하는지 논하라.

1.9. 도표 1.3에 보여준 ACM/IEEE 윤리강령의 각 항목에 대해 적절한 예를 제시하라.

1.10. 테러에 대응하기 위해, 많은 나라에서 다수의 시민들과 그들의 행동을 추적할 수 있는 컴퓨터 시스템을 이미 개발했거나 그렇게 할 계획이다. 이것은 명백하게 사생활 침해이다. 이런 종류의 시스템 개발에 착수하는데 대한 윤리적 관점을 논하라.

2장

2.1. 다음과 같은 시스템의 개발을 관리하기 위한 기본으로서 사용될 수 있는 가장 일반적인 소프트웨어 프로세스 모델이 무엇인지 제시하고 그 이유를 설명하라.

- 자동차 ABS를 제어하기 위한 시스템

- 소프트웨어 유지보수를 지원하기 위한 가상현실 시스템

- 현존하는 시스템을 대체하는 대학 회계 시스템

- 사용자가 환경적 영향을 최소한으로 받도록 여행을 계획할 수 있게 도와주는 상호작용 시스템

2.2. 왜 점진적 개발이 비지니스 소프트웨어 시스템을 개발하는데 가장 효율적인 접근법인지 설명하라. 왜 이 모델이 실시간 시스템 공학에는 덜 적절한가?

2.3. 도표 2.3에서 보여준 재사용 기반 프로세스 모델을 고려해보라. 왜 프로세스에 분리된 두가지 요구공학적 활동이 필요한지 설명하라.

2.4. 요구공학적 프로세스에서 사용자 요구사항과 개발 시스템 요구사항을 구별하는 것이 왜 중요한지 제시하라.

2.5. 소프트웨어 디자인 프로세스의 주요 활동과 그러한 활동의 결과물들을 서술하라. 다이어그램을 이용하여 이러한 결과물들의 가능한 연관성들을 보여라.

2.6. 복잡한 시스템에서 왜 변화가 불가피한지 설명하고, 변화를 예측하고 변화에 보다 탄력적으로 소프트웨어를 개발하게 돕는 소프트웨어 프로세스 활동의 예를 들어라. (프로토타이핑과 점진적 제공을 제외하고)

2.7. 왜 일반적으로 생산 시스템에서 프로토타이핑이 사용되지 않는지 설명하라.

2.8. 왜 보엠의 소용돌이 모델이 변화 회피와 변화 용인 둘 다 뒷받침 할 수 있는 적응성있는 모델인지 설명하라. 실제로, 이 모델은 널리 사용되지 않는다. 왜 그러한지 제시하라.

2.9. 소프트웨어 프로세스의 동적 및 정적인 관점을 RUP(Rational Unified Process)로 제공하는 것의 장점은 무엇인가?

2.10. 역사적으로 볼 때, 새로운 기술의 도입은 노동시장에 근본적인 변화를 가져왔으며, 적어도 일시적으로 사람들에게 일자리를 빼앗았다. 대규모의 공정 자동화가 소프트웨어 엔지니어에게도 같은 결과를 불러올 수 있는지를 논하라. 만약 그렇지 않을 것이라 생각한다면, 그 이유를 설명하라. 만약 일자리가 줄어들 것이라 생각한다면, 이러한 기술의 도입을 수동적으로 혹은 적극적으로 저항하는 것이 윤리적인가?

3장

3.1. 새 시스템의 빠른 제공과 배치가 왜 때때로 이 시스템들의 세세한 기능보다 업무상 더 중요한지 설명하라.

3.2. 애자일 방법론의 근본적인 원리들이 어떻게 소프트웨어의 개발과 배치의 가속으로 이어지는지 설명하라.

3.3. 어떨 때 소프트웨어 시스템을 개발하면서 애자일 방법론을 사용하지 않도록 권하겠는가?

3.4. 익스트림 프로그래밍은 사용자 요구사항을 스토리로 표현하며, 각각의 스토리는 카드에 쓰여진다. 이러한 접근법이 요구사항 서술에 가지는 장점과 단점들을 토의하라.

3.5. 왜 테스트 우선적 개발이 프로그래머가 시스템 요구사항을 더 잘 이해하게 돕는지 설명하라. 테스트 우선적 개발의 잠재적인 어려움은 무엇인가?

3.6. 왜 페어로 일하는 프로그래머의 생산성 비율이 따로 일하는 프로그래머들의 그것의 절반을 넘는지 네가지 이유를 제시하라. ※(절반을 넘는다고 많은게 아닌거 같은데 이런 관용구 밖에 없네...본문을 자세히 봐야할 듯) 나중에 체크

3.7. 챕터 23에서 논의된 것처럼, 관습적인 계획 기반의 접근법과 스크럼 접근법을 비교하고 대조하라. 대조점은 각각의 접근법이 프로젝트에 인원을 배치하는 것을 계획하고, 프로젝트의 비용을 추정하고, 팀 화합을 유지하고, 프로젝트 팀원의 변경을 처리하는데 얼마나 효율적인지에 기초해야 한다.

3.8. 당신은 회사에서 비행기를 위한 중요한 제어 시스템을 개발하는 소프트웨어 매니저이다. 당신은 소프트웨어 요구사항을 공식적인 소프트웨어 사양서(챕터 13에 논의됨)로 만드는 소프트웨어 디자인 지원 시스템의 개발을 책임지고 있다. 뒤에 언급될 개발 전략의 장점과 단점을 논평하라.

a. 그 시스템에 필요한 요구사항들을 소프트웨어 엔지니어들과 외부의 이해당사자들(규제 인증 기관과 같은)로부터 수집하고 절차중심적 접근법을 사용해 시스템을 개발한다.

b. 루비나 파이썬 같은 스크립팅 언어를 사용해 프로토타입을 개발하고, 소프트웨어 엔지니어들과 다른 이해당사자들과 함께 이것을 평가하고, 그 다음 시스템 요구사항을 검토한다. 최종 시스템은 자바로 재개발한다.

c. 개발팀에 사용자를 참여시키고 애자일 접근법을 사용하여 자바로 시스템을 개발한다.

3.9. 소프트웨어 개발팀에 가깝게 참여하는 사용자를 가질 때의 문제점 중 하나로 제시된 것은 '원주민화', 즉 개발팀의 관점을 고스란히 받아들이고 동료 사용자들의 필요를 보는 시야를 잃게되는 것이다. 어떻게 이러한 문제들을 회피할 수 있을지 세가지 방법을 제시하고 각각의 접근법들의 장점과 단점을 논하라.

3.10. 비용과 통근의 환경적 영향을 감소시키기 위해 당신의 회사는 몇개의 사무실을 폐쇄하고 직원들이 집에서 일할 수 있게 지원하기로 결정하였다. 그러나, 이러한 정책을 진행한 경영진은 소프트웨어가 클로즈 팀 워킹과 페어 프로그래밍에 의지하는 애자일 방법론을 사용해서 개발되고 있었음을 간과하였다. 이 새로운 정책이 초래할 어려움들과, 당신이라면 어떻게 이 문제들을 회복시킬수 있을지 논의하라.

<p7~p10 요약>

1.1.1 소프트웨어 공학

핵심구절

1. 공학 분야 : 엔지니어는 이론, 방법론, 도구들을 적절하게 적용한다. 그러나 그것을 선택적으로 사용하며 적절한 이론이나 방법이 없을 때에도 문제의 해법을 찾으려 노력한다. 엔지니어는 또한 조직적, 재정적인 재약에 맞추며 이러한 제약 안에서 해법을 찾는다.

2. 모든 형태의 소프트웨어 생산물 : 소프트웨어 엔지니어는 소프트웨어 개발의 기술적 프로세스만이 아니라 프로젝트 매니지먼트, 소프트웨어 생산을 지원하는 도구의 개발과 방법론, 이론을 포함하여 다룬다.

소프트웨어 공학은 두가지 이유에서 중요하다.

1. 개인과 사회는 갈수록 더 발전된 소프트웨어 시스템에 의존하고 있어, 경제적이고 빠르게 신뢰성있는 소프트웨어를 개발할 필요가 있다.

2. 많은 경우 그저 개발하는 것보다 소프트웨어 공학적 방법론을 적용하는 것이 긴 안목으로 봤을때 더 싸다. 대부분의 시스템에서 사용중인 시스템을 개비할 때 대부분의 비용이 발생한다.

소프트웨어 프로세스의 4단계.

1. 소프트웨어 사양서(specification) : 소비자와 엔지니어가 제공될 부분과 제약을 정의하는 단계

2. 소프트웨어 개발(development) : 디자인과 프로그램을 하는 단계

3. 소프트웨어 확인(validation) : 사용자의 필요가 충족되는지 체크하는 단계

4. 소프트웨어 발전(evolution) : 시장과 사용자의 요구의 변화를 반영해 소프트웨어를 수정하는 단계

소프트웨어 공학은 전산학과 시스템 공학과 연계되어 있다.

1. 전산학은 컴퓨터나 소프트웨어 시스템의 기반 지식을 다룬다. 물리학이 전자공학자에게 필수적이듯이 어떤 지식은 소프트웨어 공학자에게도 필수적이다. 그러나 작은 프로그램에 좀 더 잘 적용되며 크고 복잡한 문제들에도 항상 적용할 수는 없다.

2. 시스템 공학은 소프트웨어가 큰 역할을 하는 복잡한 시스템의 발전과 개발의 모든 부면을 다룬다. 시스템 공학자는 소프트웨어 공학만큼 하드웨어 개발, 정책 및 절차 디자인, 시스템 배치 역시 염두에 둔다.

소프트웨어 공학에 도전하는, 공통된 3가지 일반적인 이슈들.

1. 혼재성(Heterogeneity) : 시스템들은 갈수록 서로 다른 타입의 모바일 장비나 컴퓨터를 포함한 네트워크에 걸쳐 분산된 시스템으로 운용될 필요가 있다. 이러한 혼재성에 대응에 충분한 융통성을 가진 신뢰성있는 소프트웨어를 개발할 기술이 필요하다.

2. 업무와 사회 변화 : 업무와 사회의 변화는 사용중인 소프트웨어의 개비와 새로운 소프트웨어의 개발을 필요로 하지만, 많은 전통적 소프트웨어 공학적 기법들은 시간을 소모하고 새로운 시스템의 공급은 계획보다 오래걸린다. 시간을 단축할 필요가 있다.

3. 보안과 신뢰 : 소프트웨어는 우리 삶의 모든 부분과 밀접하게 관련되어 있기에 우리가 신뢰할 수 있어야 한다. 특히 웹을 통해 원격접속하는 경우 그러하다. 악의적인 사용자에게 공격받지 않고 정보보안이 갖춰져야 한다.

<p10~p12 요약>

1.1.2 소프트웨어 공학 다양성

어떠한 소프트웨어 공학적 방법론과 기법을 적용할 것인가를 결정하는 가장 중요한 요소는 어떤 종류의 소프트웨어를 개발하는가 하는 점일 것이다. 

1. 독립형(stand-alone) 어플리케이션 : PC 같은 로컬 컴퓨터에서 실행되며 네트워크에 연결될 필요가 없다. ex) CAD, 포토샵 등

2. 상호작용적 트랜젝션 기반 어플리케이션 : 사용자들의 PC가 단말이 되어 원격으로 실행된다. ex) 전자상거래, 클라우드, 메일, 사진 공유 등

3. 임베디드 콘트롤 시스템 : 하드웨어 장비를 제어, 운영하는 시스템. 산술적으로 다른 모든 시스템을 합친 것보다 임베디드 시스템이 더 많을 것이다. ex) 모바일폰, 자동차 ABS, 전자렌지 조리과정 제어 등

4. 일괄 처리 시스템 : 많은 숫자의 개별적 입력과 그에 해당하는 출력을 처리한다. ex) 전화 요금 납부나 봉급 지불과 같은 주기적 송금 시스템

5. 오락 시스템 : 사용자를 즐겁게 하기 위한 시스템이며 대개 게임이다. 사용자 상호작용이 가장 특징적인 개성이다.

6. 모델링, 시뮬레이션을 위한 시스템 : 다수의 독립적이고 상호작용하는 객체들을 포함하는 물리적 상황이나 과정을 모델링하기 위한 프로그램. 대개 계산성능에 집약적이며 고성능의 병렬 시스템을 필요로 하기도 한다.

7. 데이터 수집 시스템 : 센서와 상호연동하는 데이터 수집을 위한 시스템.

8. 시스템을 위한 시스템 : 다른 소프트웨어 시스템으로 구성되어 있다. 스프레드시트 프로그램 같은 일반적인 프로그램도 있고 각각의 환경을 위해 특별히 만들어진다.

모든 타입에 적용되는 소프트웨어 공학의 기본원리

1. 세심히 관리되고 인정된 과정을 통해 개발되어야 한다.무엇을 개발하고 언제 완료할 것인지 개발 과정을 계획해야 한다.

2. 신뢰성과 성능은 어떤 종류의 시스템이건 중요하다. 시스템은 실패 없이 기대한대로 동작해야 한다. 가능한한 외부의 공격으로부터 안전해야하고 효율적으로 동작하며 자원을 낭비해서는 안된다.

3. 소프트웨어 사양서와 요구사항을 잘 이해하고 처리하는 것은 중요하다. 서로 다른 요구를 기한과 예산 안에서 어떻게 충족시킬지 잘 다루어야 한다.

4. 존재하는 자원을 가능한한 효과적으로 사용해야 한다. 새롭게 만드는 것보다 이미 개발된 것을 재사용하는 것이 좋다.

<p12~p14 요약>

1.1.3 소프트웨어 공학과 웹

사용자의 PC가 아니라 웹 서버에 소프트웨어를 설치할 수 있게 되어 소프트웨어를 변경하거나 업그레이드하기 쉽게 되었고, 모든 PC에 소프트웨어를 설치할 필요가 없게 되었다. 그로 인해 단가가 낮아졌지만, 유저 인터페이스 개발은 특별히 비싸졌다. 많은 사업이 웹기반으로 넘어갔다.

다음 단계는 웹 서비스의 개념이다. 웹 서비스는 구체적이고 유용한 기능을 제공하며 웹을 통해 접근하는 소프트웨어 컴포넌트 들이다. 최근 수년간 '서비스로서의 소프트웨어' 라는 개념이 발달되었다. 이것은 로컬 컴퓨터에서 수행되는 것이 아니라 인터넷을 통해 '컴퓨팅 클라우드'에서 수행된다. 사용자들은 소프트웨어를 구매하지 않고 사용량에 따라 지불하거나 광고를 보는 대신 무료로 접근한다.

이러한 급격한 변화는 웹 기반 시스템의 공학적 변화를 이끌었다. 예를 들어 :

1. 소프트웨어 재사용이 웹 기반 시스템을 구성하는데 지배적인 접근법이 되었다.

2. 사전에 시스템의 모든 요구사항을 아는 것은 불가능하다는 점이 일반적으로 인식되었다. 웹 기반 시스템은 점진적으로 개발되고 제공되어야 한다.

3. 유저 인터페이스는 웹 브라우저의 역량에 의해 제한된다. AJAX 같은 기술도 있지만 여전히 사용하기 어렵다. 웹 기반 시스템의 인터페이스는 대개 특별히 디자인된 다른 프로그램에 비해 떨어진다.

<p14~p17 요약>

1.2 소프트웨어 공학 윤리

1. 비밀엄수(confidentiality) : 고용주나 고객의 비밀을 엄수해야 한다. 명시적으로 계약했건 그렇지 않건.

2. 숙련도(competence) : 자기 숙련도 수준을 오해하게 해서는 안된다. 알면서 능력 이상의 일을 맡지 말라.

3. 지적재산권(intellectual property rights) : 특허나 저작권 같은 지적재산권에 주의하라.

4. 컴퓨터 악용(computer misuse) : 사소한 것들(직장 PC로 게임하기)부터 심각한 것들(바이러스나 멀웨어 전파)까지 포함, 악용하지 말라.

윤리적 딜레마들 : 경영진의 정책과 맞지 않을 때;. 고용주가 비윤리적으로 행동할 때; 무기나 핵과 관련된 업무일 때 등.

이런 부분은 각자 판단해야할 문제들이며 절대적인 답은 없다.

이하 생략. ppt 참조 (차후에 하던가...)

<p17~p18>

1.3 사례 연구

<p18~p20>

1.3.1 인슐린 펌프 제어 시스템

<p20~p22>

1.3.2 정신 건강 관리를 위한 원무 정보 시스템

<p22~p23>

1.3.3 황야 기상대

Software Engineering 교재 번역 및 요약

<교재 p3>

1. 소프트웨어 공학 소개

목적

이 챕터의 목적은 소프트웨어 공학을 소개하고 책의 나머지 부분을 이해하기 위한 기초를 제공하는 것이다. 당신이 이 책을 읽었을 때 :

- 소프트웨어 공학이란 무엇이며 왜 그것이 중요한지 이해하고;

- 다른 종류의 소프트웨어 시스템을 개발하려면 대개 다른 소프트웨어 공학적 기술이 필요하다는 것을 이해하고;

- 소프트웨어 공학도들에게 중요한 윤리적이고 전문적인 쟁점들을 이해하고;

- 책 전체에 사용될 상이한 종류의 세 시스템들을 소개받을 것이다.

<교재 p4>

현 세상은 소프트웨어 없이는 돌아가지 않는다. 국가 기반시설들과 공공사업들은 컴퓨터 기반의 시스템에 의해 제어되며 대부분의 전기제품들은 컴퓨터와 제어 소프트웨어를 포함한다. 산업제조와 산업분포는 완전히 전산화되어 있으며, 금융 시스템도 마찬가지이다. 음악 산업, 컴퓨터 게임, 영화와 텔레비전을 포함한 오락도 소프트웨어 집약적이다. 그러므로 국가적 그리고 국제적 사회가 기능하는데 소프트웨어 공학이 필수적이다.

소프트웨어 시스템은 추상적이며 무형적이다. 재료의 성질에 구애되거나, 물리적 법칙 혹은 제조공정에 지배받지 않는다. 소프트웨어의 가능성에는 어떠한 천부적 한계도 없는바, 이것은 소프트웨어 공학을 간소화시킨다. 그러나 물리적 제약의 희박함으로 인해 소프트웨어 시스템은 빠르게 극도로 복잡해지고, 난해해졌으며, 변경하는데 큰 비용이 들게 되었다.

간단한 임베디드 시스템부터 복잡하고 전세계적인 정보 시스템이 이르기까지 다양한 종류의 소프트웨어 시스템들이 있다. 다른 종류의 소프트웨어는 다른 종류의 접근법이 필요하기에 소프트웨어 공학을 위한 보편적인 표기법이나 방법론, 기법을 구하는 것은 무의미하다. 조직적인 정보 시스템을 개발한다는 것은 과학기기 제어기를 개발하는 것과는 완전히 다르다. 두 시스템 중 어느 것도 그래픽 집약적인 컴퓨터 게임과는 그다지 공통점을 지니고 있지 않다. 이 모든 어플리케이션들이 소프트웨어 공학을 필요로 하지만, 모두 같은 소프트웨어 공학적 기법을 필요로 하지는 않는다.

여전히 잘못되거나 '실패작'이 된 소프트웨어 프로젝트에 대한 많은 보고들이 있다. 소프트웨어 공학은 최신 소프트웨어 개발에 불충분하다고 비판받는다. 그러나 내 관점에서 실패작이라 통칭되는 많은 경우는 두가지 요소의 결과이다 :

1. 수요의 증가 / 수요가 변화하면 새로운 소프트웨어 공학적 기법들이 더 크고 더 복잡한 시스템을 만들도록 돕는다. 시스템은 더욱 빠르게 건조되고 개발되어야 하며, 커지고 한층 더 복잡한 시스템을 필요로 하며, 이전에는 불가능한 것으로 여겨졌던 새로운 역량을 가져야 한다. 현존하는 소프트웨어 공학 방법론은 거기에 대처할 수 없으며 이러한 새로운 수요를 충족하기 위해 새로운 소프트웨어 공학적 기법이 개발되어야 한다.

2. 낮은 기대치 / 소프트웨어 공학적 방법론과 기법을 사용하지 않고 프로그램을 짜는 것은 비교적 쉽다. 많은 회사들이 그들의 상품과 서비스가 발달함에 따라 소프트웨어 개발에 나섰다. 그들이 매일의 업무에 소프트웨어 공학적 방법론을 사용하지는 않는다. 따라서 그들의 소프트웨어는 원래 그래야할 것보다 더욱 비싸고 덜 믿음직하다. 우리는 이 문제를 다루기 위해 더 좋은 소프트웨어 공학 교육과 훈련이 필요하다.

소프트웨어 공학자들은 마땅히 그들의 업적을 자랑스러워할 만하다. 물론 우리는 여전히 복잡한 소프트웨어를 개발하는게 문제들을 가지고 있지만, 소프트웨어 공학이 없었다면 우리는 아직 우주를 여행하지 못했을 것이며, 인터넷이나 최신 전기통신을 가지지 못했을 것이다. 모든 형태의 여행은 더욱 위험하고 비용이 들었을 것이다. 소프트웨어 공학은 이미 큰 기여를 했으며 나는 그러한 기여가 21세기에는 더욱 커질 것이라고 확신한다.

<p5 요약>

1.1 전문적 소프트웨어 개발

전문적 소프트웨어는 개인보다 팀에 의해 개발된다. 소프트웨어 공학은 개인적 개발보다 전문적 소프트웨어 개발을 지원한다. 많은 사람이 소프트웨어와 컴퓨터 프로그램을 동의어로 생각하지만, 그러나 소프트웨어는 프로그램 그 자체가 아니라 이러한 소프트웨어가 올바로 동작하게 만드는 문서, 상태 정보와 연관되어 있다.

도표 1.1 소프트웨어에 대한 FAQ

<p6~p7 요약>

두 종류의 소프트웨어 생산물이 있다. 그리고 두 제품 사이의 중요한 차이점은, 

1. 일반제품 : 소프트웨어를 개발하는 단체가 사양서를 조절한다.

2. 주문제품(혹은 맞춤제품) : 소프트웨어를 구입하는 단체가 사양서를 조절한다.

그러나 이 대조점은 점차 흐릿해져가고 있다. 점점 더 많은 시스템들이 일반 제품을 기본으로 하여 사용자에게 적합하게 조정되고 있다.

전문적인 소프트웨어의 품질을 논할 때, 개발자들 이외에 소프트웨어를 사용하고 변경하는 사람들을 고려에 넣지 않을 수 없다. 소프트웨어의 반응 시간이나 프로그램 코드의 이해의 용이성도 소프트웨어의 비기능적인 특성이다.

도표 1.2

IPv6 주소 통계 : 프린트하고는 다르게 United States가 21.6%이다. 일시적으로 오류가 있었거나 변동된 듯. (2013.04.18 현재)

IPv4와 IPv6 헤더 비교

이름이 바뀐 필드 (거의 같은 일을 하는 필드)

* 버전 : 4비트 필드 (4 대신 6이 들어있음)

* 트래픽 계층 : IPv4의 TOS 필드와 비슷한 8비트 필드. 패킷에 차별화된 서비스를 위한 트래픽 계층을 태그한다.

* 페이로드 길이 : IPv4의 전체 길이와 비슷한 역할. 기본 헤더 길이는 포함하지 않는다.

* 홉 제한 : TTL(Time To Live) 필드와 비슷

* 다음 헤더 : IPv4의 프로토콜 필드와 비슷. 어떤 종류의 정보가 뒤따라오는지 말해주는 값.

삭제된 필드

* 헤더 길이 : IPv6는 고정된 길이를 가지고 있다.

* 단편화 (파편 상쇄) : IPv6는 단편화를 하지 않음. IPv6 호스트는 데이터를 보내기 전에 경로 MTU를 감지한다.

* 식별자 : 단편화를 하지 않으므로 식별자가 필요없다.

* 체크섬 : Media Access Layer (Data Link Layer를 말하는 듯) 와 Transport Layer로 체크섬을 미룸으로 신속한 포워딩

추가된 필드

* 흐름 라벨(Flow Label)

- 특별한 QoS를 필요로 하는 특정 흐름을 식별하기 위한 20비트

- 각 출발지는 고유의 흐름 라벨 값을 선택한다.

- 특별한 QoS가 요청되지 않을 때는 0값

- 라우터들은 구분되는 흐름들을 식별하기 위해 (출발지 주소 + 흐름 라벨) 을 사용한다.

- 다른 버퍼 크기, 포워딩에 관한 다른 우선도 등의 라우터에서의 특별한 처방

- 어떤 특정한 흐름 라벨에 대해서도 특별한 중요도 차이는 없다.

- 특별한 취급방식은 다른 방법으로 선언되어야 한다. (예 : RSVP 같은 신호 프로토콜)

IPv6 확장 헤더

* 일반적으로 IPv6 목적지 주소 필드에 의해 식별된 노드에서만 처리된다 -> - IPv4 옵션 처리에 비해 오버헤드가 작아야만 한다. (예외 : 홉-바이-홉 옵션 헤더)

* IPv4 옵션에서의 40바이트 제한이 없어졌다.

* 현재 정의된 확장 헤더들:

– 홉-바이 홉 옵션 (0)

– 목적지 옵션 (60) <- 라우팅 헤더와 IPv6 목적지 주소 필드에 나타나는 모든 노드에서 처리되어야 하는 옵션

– 라우팅 (43)

– 파편 (44)

– 인증 (51)

– 암호화 (50)

– 목적지 옵션 (60) <- 오직 패킷의 최종 목적지에서만 처리되어야 하는 옵션

– 이동성 (135)

확장 헤더의 예

홉-바이-홉 옵션 헤더

* 전달 경로상의 모든 노드와 라우터에서 읽고 처리된다.

* 제시될 때는 기본 IPv6 패킷 헤더의 바로 다음에 따라온다.

* RSVP, 멀티캐스트 리스너 디스커버리, 액티브 네트워크 메시지와 같은 라우터 경고를 위해 사용

* 점보 페이로드 옵션은 IPv6 패킷 65,536에서 4,294,967,295 옥텟 사이 길이의 전송을 허용한다. (최대 페이로드 길이보다 크다. 페이로드 길이를 0으로 지정한다)

홉-바이-홉 옵션 처리

* 홉-바이-홉 확장 헤더는 반드시 모든 네트워크 장비에서 완전히 처리되어야 하는 유일한 확장 헤더이다.

* 네트워크 장비들을 단순히 트래픽을 포워딩 할 때는 어떤 다른 IPv6 확장 헤더들도 처리하도록 요구받지 않는다.

*홉-바이-홉 외에 하나 혹은 그 이상의 EH(확장 헤더)들과 함께한 IPv6 트래픽은 하드웨어 내에서 포워딩될 수 있다.

라우팅 헤더

* 라우팅 헤더는 중간단계 라우터들을 통해 라우팅하도록 강제한다.

* 다양한 라우팅 옵션을 가능하게하는 라우팅 타입 필드

- IPv6 스펙에는 라우팅 타입 0 만 정의되어 있다.

- 라우팅 타입 2는 모바일 IPv6에서 제안되었다. (RFC 3775)

* 라우팅 타입 0 : IPv4의 "루즈 소스 라우팅"과 비슷하다

* 라우팅 타입 2 : 모바일 노드의 홈 주소가 라우팅 헤더 데이터에 들어있다.

라우팅 헤더 처리 예제

IPv6 타입 0 헤더의 폐지예정

* 보안에 비추어 폐지예정 (RFC 5095)

- 하나의 RH0(라우팅 헤더 0)은 여러개의 중간단계 노드들의 주소를 포함하고 있으며, 같은 주소들이 RH0에 하나 이상 포함될 수 있다. 이것이 두 RH0 처리 호스트 사이를 여러번 오갈 것이며 공격자로부터의 패킷 흐름이 두 원격 라우터들 사이를 따라 증폭되는 것을 허용한다.

- 그것은 임의의 원격 경로를 따라 혼잡을 초래할 수 있으며 그에 따라 서비스 정지 공격 메커니즘으로 행동할 것이다.

파편화 헤더

* 패킷이 파편화되었을 때 출발지에서 사용된다.

* 파편 상쇄는 전체 패킷 내에서 특정 파편의 위치를 식별한다 : 목적지에서 패킷을 재조합하기 위해 사용된다.

* 식별증명(Identification)은 원본 패킷이 같은지 식별하기 위한 것이다.

* M 플래그 : 1 = 파편 더 있음; 0 = 마지막 파편

경로 MTU 탐색

* 경로 MTU : 출발지에서 목적지 사이의 링크 가운데 가장 작은 MTU

* 1280 옥텟보다 큰 패킷을 보내기 위해 경로 MTU를 행한다:

- 송신시스템에서 큰 크기의 IP 패킷을 Don't Fragment 플래그를 설정한 채 생성하여 전송하는 중에, 만약 중계시스템(라우터 등)이 수용하기에 더 큰 패킷이면 이를 거부하게 되며 이를 다시 더 작은 크기로 재전송하게 된다.

- 이 과정은 ICMP 의 Destination Unreacheable (Fragmentation Required but DF bit is set) 오류가 돌아오지 않을 때까지 반복하게되며, 최종적으로는 오류 메시지가 더 이상 돌아오지 않는 시점에서 MTU 값을 확정하게 되는 알고리즘을 말한다.

AH(Authentication Header; 인증 헤더)

* ESP 헤더와 최종 목적지를 대상으로 한 어떤 목적지 옵션 헤더보다 앞에 나타난다.

* 다음 헤더, 페이로드 길이, SPI(보안 매개변수 색인), 일련 번호, 인증 데이터를 포함하고 있다.

* 인증, 데이터 무결성, 재실행 방지를 제공한다.

* 출발지와 목적지만 알고있는 특별한 해쉬 알고리즘과 특정 키

- 출발지 장비는 ICV(Integrity Check Value)라고 불리는 계산 결과를 헤더에 넣는다.

- 목적지 장비는 키를 이용해서 같은 계산을 하여 두 장비가 공유한다.

* 데이터 기밀화는 제공하지 않는다.

인증 헤더 포맷

ESP(Encapsulating Security Payload; 캡슐화 보안 페이로드)

* 암호화 알고리즘이 데이터그램 내의 데이터와 키를 암호화된 형태로 변환한다.

- 캡슐화된 페이로드에 데이터 기밀성, 인증, 데이터 무결성, 재실행 방지를 제공한다.

- ESP 앞에 오는 확장헤더나 IPv6 헤더에는 보안을 제공할 수 없음

* ESP 필드

- ESP 헤더는 SPI와 일련 번호를 가진다.

- ESP 트레일러는 암호화된 데이터 다음에 위치하고 암호화된 데이터를 고정길이로 만드는 부가 데이터를 가진다.

- ESP 인증 데이터는 AH처럼 계산된 ICV를 가진다.

ESP 헤더를 가진 패킷

ESP 헤더 포맷

목적지 옵션 헤더 : 패킷의 목적지 주소를 특별히 타겟으로 한 옵션 정보를 옮긴다. 모바일 IPv6는 이 옵션을 모바일 노드와 홈 에이전트 사이에 등록 메시지를 교환하기 위해 사용한다.

ICMPv6 (Internet Control Message Protocol for IPv6)

* 에러 메시지

– Destination Unreachable Messages

– Packet Too Big Messages (Path MTU discovery)

– Time Exceeded Messages

– Parameter Problem Messages

* 정보 메시지

– Echo Request and Echo Reply Messages

– Router Advertisement and Router Solicitation Messages

– Neighbor Advertisement and Neighbor Solicitation Messages

– Redirect Messages

– Router Renumbering Messages

– Informational Message Options

* RS (Router Solicitations; 라우터 요청)

– Sent only at host start‐up, to solicit immediate router advertisement

– Sent to all‐routers multicast address (link scope)

* RA (Router Advertisement; 라우터 광고)

– Either periodically, or in response to a Router Solicitation message

– Contain prefixes that are used for on‐link determination and/or address configuration, a suggested hop limit value, etc

* 리다이렉트

– Used by routers to inform hosts of a better first hop for a destination

* NS (Neighbor Solicitations; 이웃 요청)

– For address resolution: sent to “solicited node” multicast address

– For unreachability detection: sent to neighbor’s unicast address

* NA (Neighbor Advertisements; 이웃 광고)

– For address resolution: sent to unicast address of solicitor

– For link‐layer address change: sent to all‐nodes multicast address

– Usable for proxy responses (detectable)

– Includes router/host flag

Solicited Multicast Node Address

* ff02:0:0:0:0:1:ff00::/104 + the last 24 bits of IPv6 address

Router Solicitations and Advertisement

* Router solicitations (RS) are sent by booting nodes to request RAs for configuring the interfaces

* Routers send periodic Router Advertisements (RA) to the allnodes multicast address

Neighbor Solicitation and Advertisement

Multicast Neighbor Solicitation

Multicast Neighbor Advertisement

Redirect

* Redirect is used by a router to signal the reroute of a packet to a better router

IPv6 Address Auto‐Configuration

* A mechanism for setting IP address of a node automatically

* Stateless address auto‐configuration (RFC 4862)

– Interface ID is configured by the node on its own, and prefix is notified by the network

* Stateless dynamic host configuration (RFC 3736)

– Sometimes called DHCPv6lite

– The DHCPv6 server does not assign addresses configuration parameters, such as DNS server

* Stateful configuration (RFC 3315)

– The DHCPv6 server assigns an (non‐temporary and/or temporary) address

* Prefix Delegation (RFC 3633)

- The DHCPv6 server delegates prefixes to the clients instead of leasing addresses

Stateless Address Auto‐configuration

• Router Solicitation (RS) message on the network using the link‐local address

• Router Advertisement (RA) message

– RA message is transmitted periodically

-> not necessary have to send RS message

– RA sender does not care to whom it sent information

• Global IPv6 address by combining prefix and interface ID

• A new node on the network generates link local address and allocates it to the interface

– Random number

– EUI‐64 expanded interface id

- Link local address format - fe80::W:X:Y:Z

• Duplicate Address Detection (DAD)

– To confirm that generated link local address is not already used on the same network

– A new node transmits Neighbor Solicitation (NS) message on the network

– If another node using the same address, this node sends NeighborAdvertisement (NA) message

-> the new node will terminates the interface

– If no NA message after a certain time, the new node will use the original link‐local address

• Use of link‐layer addresses inside the address space

• Auto‐configuration with “no collisions”

• Offers “plug and play”

Renumbering

• Networks can be renumbered by having routers specify an expiration interval for network prefixes

• The routers can send a new prefix to tell devices to regenerate their IP addresses

• Devices can actually maintain the old “deprecated” address for a while and then move over to the new address

IPv4 대 IPv6

시간이 없어서 뒷부분 번역은 일단 패스. 나중에.

IPv6 - Part 1

IPv6의 역사 : 1998 12월 버젼, 이전 SIP(Simple Internet Protocol), SIPP(SIP Plus)

* Simple IP(or Steve's IP)

- 테마 : 헤더 최소화

- 확장성 부가 (e.g., 하나 이상의 다음 헤더)

- 흐름 식별자 (최신 작업 반영)

- 더 큰 평면 주소 구조체 (0에서 부터 시작하는 주소를 의미하는 듯)

* The P Internet Protocol (or Paul's IP) (RFC1621, RFC1622)

- 주소 지정을 위치자(Locator) 식별자(Identifier)로 나눔

- 계층적 다중 길이 위치자 : 제공자(provider) 부분, 이용자(subscriber) 부분

- 함축적 소스 라우팅

* The Grand Compromise (대합의) of '94 : Simple IP-Plus : 계층적 주소의 PIP와 SIP

IETF 작업 집단

* 6man : IPv6 Maintenance

* 6LoWPAN : IETF의 워킹 그룹 중 하나이며, IEEE 802.15.4로 대표되는 저전력 무선 사설 네트워크(Low-power Wireless Personal Area Network), 센서 네트워크 위에서 인터넷 프로토콜을 사용하기 위한 아키텍처 등을 표준화하고 있는 단체이다. (위키 참조)

* 6renum : IPv6 Site Renumbering

* v6ops : IPv6 Operations

IPv6 기술적 고려사항

* 규모: IP4 에서 IP6로 이행하는 최우선적 이유. 최소 10^12 노드와 10^9 네트워크 가능.

* 위상기하학적 유연성

- 네트워크 위상기하학적 사전지식이 없는 라우팅 알고리즘

– 매우 많은 수의 홉 (IPv4는 256이 한계)

* 성능 : 예전 "IPv4"와 동일 시간에.

* 탄탄한 서비스 : 최소 IPv4 만큼.

* 이행 : 인터넷의 모든 호스트를 IPv4 에서 IPv6로 바꾸는 것은 불가능하므로 IPv6 는 IPv4 패킷을 수용할 수 있어야 한다.

* 매체 독립성

– 미래의 네트워크는 500Gbps의 속도를 지원할 수도 있다.

– 어떤 ELF (=Extra Low Frequency) 네트워크는 10 chars/s 만큼 느릴 수도 있다.

* 설정, 관리, 운용 : IPv4보다 쉽다.

* 보안 운용 : 보안 레이어(secure layer). 예전 IPv4는 그러한 가능성을 주지 않았다.

* 멀티캐스트 : 사용가능 (유니캐스트도 당연)

* 확장성 : 새로운 버전의 IP라도 다룰 수 있다.

* 헤더 : 확장가능

* 패킷 : 새로운 패킷 타입을 IPv6에 추가할 수 있다.

* 네트워크 서비스 : 특별한 "상태" 즉 어떻게 그 패킷들을 다룰 것인가

* 이동성 지원

* 제어 프로토콜 : 어떤 종류의 디버깅과 제어 프로토콜.

* 사설 네트워크

IPv6 주소 : IPv4는 32비트, IPv6는 128비트.

* 2^32 = 약 43억

* 2^128 = 약 340간. 세계 인구가 약 65억명이라 보면 1인당 약 5양 2351자 개.

IPv6 주소 표기법

* 대소문자 구별없는 16비트 필드, 콜론 16진수 표기법

- ex) 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B

* 앞에 오는 0은 생략되지만 뒤에오는 0은 생략되지 않음

– ex) 2001:0db8:0012::/48 = 2001:db8:12::/48

– ex) 2001:0db8:1200::/48 ≠ 2001:db8:12::/48

* 0이 연속되는 필드는 :: 으로 표시하지만, 한 주소에서 한번만이다.

– 2031:0:130F::9C0:877A:130B

– 2031::130F::9C0:877A:130B (X)

– 0:0:0:0:0:0:0:1 -> ::1

– 0:0:0:0:0:0:0:0 -> ::

IPv6 주소 타입

* 유니캐스트 : 한 인터페이스에 한 주소. 하나의 인터페이스로 전달된다.

* 멀티캐스트 : 인터페이스 집합의 주소, 집합의 모든 인터페이스에 전달. FF00::/8

* 애니캐스트 : 인터페이스 집합의 주소, 집합내의 한 인터페이스에 전달. (예를 들어 라우팅 프로토콜의 거리 측정에 따라서 '가장 가까운' 것)

- 유니캐스트 주소 공간에 할당됨

- 문법적으로 유니캐스트 주소와 구별하기 어렵다.

* 브로드캐스트 주소는 없다.

IPv6 주소지정 모델

* 주소들은 인터페이스들이 배정되있다.

* 주소들은 범위를 갖는다.

– 링크 로컬 (FE80::/10) : 사설 IP 주소 자동 할당과 동일.

– 사이트 로컬 (RFC 3879로 폐지예정) : IPv4 사설 주소와 동일.

– 유니크 로컬 (RFC 4193) : 세계적으로 유일하고 지역 통신을 대상으로 함. 세계적 인터넷에서 라우팅 가능할 것으로 기대되지 않음.

– 글로벌 : IPv6 인터넷에서 사용. IPv4 범용 주소와 동일.

링크 로컬 주소

* 두 IPv6 장비간의 통신을 위한 의무화된 주소 (ARP와 흡사하나 레이어 3)

* IPv6가 가능해지자마자 자동적으로 배정됨

* 라우팅 프로토콜의 다음 홉 계산에도 사용됨

* 오직 특정 연결 범위 (?)

* 남는 54비트는 0이거나 수동적으로 설정된 어떠한 값

인터페이스 식별자 : 64비트 필드. 서브넷 내에서 유일한 것이 보장된다.

* 여러가지 다른 방식으로 배정될 수 있다:

-  64비트 EUI-64로 자동 설정 또는 48비트 맥 어드레스에서 확장됨.

- 자동 생성된 의사난수. (프라이버시 문제를 고려)

- DHCP를 경유하여 배정

- 수동적으로 설정

EUI-64 확장 인터페이스 ID : EUI(Extended Unique Interface) ID

* 변환 방법 (Microsoft TechNet) 여기 설명이 더 알기쉽긴 하다.

프라이버시 향상 주소

* 누군가의 MAC 주소가 공개적으로 드러나는 점를 고려

* IEEE 식별자를 사용하는 대신 랜덤 주소 비트를 생성.

* 반복 확률이 적은 단기 주소를 생성.

* 부팅될 때나 정기적으로 런타임에 생성.

* 다른 연결에는 변경할 수 있다.

* Windows XP와 2000에서 볼 수 있다.

사이트 로컬 주소

* FEC0::/48

* 전역적 접두부 필요 없이 사이트 내에서의 주소지정을 위해서 디자인 되었다.

* 라우터들은 사이트 로컬 출발지나 목적지 주소를 가진 패킷을 사이트 밖으로 포워딩할 수 없다.

-> 사이트가 무엇이며 사이트의 경계가 어디인지 모호하다.

-> 사이트 로컬 주소 접두사는 여러 사이트들을 하나의 조직으로 나타낼 수 있다.

-> 조직 내부 라우팅 목적으로는 잘 맞지 않는다 (그것을 다룰만한 라우팅 프로토콜이 부족하다)

사이트 로컬 주소의 오버헤드

토모히로 후지사키, 사이트 로컬 어드레스의 가치하락. 16th APNIC Open Policy Meeting, 2003.

사이트 경계 라우터는 모호성 때문에 여러개의 라우팅 테이블을 가져야만 한다.

유니크 로컬 어드레스

* 사이트 로컬 어드레스의 대체.

* 전역적으로(세계적으로; Global) 유일, 사이트간 주소 충돌 회피

* 전역적으로 라우팅 가능하도록 의도되지 않음

* Global ID (전역적으로 유일한 접두부) 사용

* 의사난수 알고리즘으로 생성

* 높은 확률로 유일성을 보장하기 위해 모든 사이트들은 기능적으로 유사한 알고리즘으로 Global ID를 생성한다.

글로벌 유니캐스트 주소

* IPv6의 포괄적인 이용을 위한 주소들

* 집합을 유지하기 위한 계층구조로 되어있다

* SLA(Subnet Local Aggregator) -> Subnet ID

* 포맷 접두부 : 글로벌 유니캐스트 주소들이 집합가능한지 판별한다

IPv6 주소 할당의 분할

애니캐스트 주소

* 여러 노드들이 목적지 주소를 향하는 패킷들을 수용하도록 설정되어 있다

* 목적지를 향한 경로의 라우터들은 단지 네트워크 접두부에 기초해서 진행한다 - 보통 오직 하나의 노드만 라우팅을 통해 패킷을 받는다.

IPv4

원래 TCP의 일부분이었으나 1970년대에 layer3, 4로 나뉨. 버전4에서 TCP와 IP로 나뉨

ARPAnet(Advanced Research Projects Agency Network) : 세계 최초 패킷 스위칭 네트워크.

패킷 스위칭 : 터 네트워크와 통신에서 패킷 교환(Packet switching) 방식은 현재 가장 많은 사람들이 사용하는 통신 방식이다. 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며 데이터를 전송하는 동안만 네트워크 자원을 사용하도록 하는 방법을 말한다. 정보 전달의 단위인 패킷은 여러 통신 지점(Node)을 연결하는 데이터 연결 상의 모든 노드들 사이에 개별적으로 경로가 제어된다. 이 방식은 통신 기간 동안 독점적인 사용을 위해 두 통신 노드 사이를 연결하는 회선 교환 방식과는 달리 짤막한 데이터 트래픽에 적합하다. (위키피디아)

IP 기능 

- 어드레싱 : 임의의 대규모 네트워크에서 유일한 주소

- 데이터 캡슐화, 포맷화

- 파편화, 재결합

- 라우팅, 간접 전달 : 근본적으로 프로토콜 독립적(이더넷, PPP, SLIP 다 쓸 수 있다), 무접속성, 비신뢰성, 미확인성

IP 주소지정

- 클래스적 주소 : Class A, B, C 유니캐스트, Class D 멀티캐스트, Class E 실험용

- 비클래스적 주소 : CIDR(Classless Inter Domain Routing), 네트워크 주소를 묶는다. 이제 이게 권장됨. 서브넷/수퍼넷

- CIDR은 그림과 설명을 봐야 이해되니까 여러 자료를 참조할 것.

IP 주소 관리 계층

IANA(Internet Assigned Numbers Authority)

→ APNIC(Asia Pacific Network Information Center)

→ NIR(National Internet Registries) = KISA(Korea Internet Security Agency)

→ LIR(Local Internet Registries)

→ ISP(Internet Service Providers)

→ EU(End Users)

IPv4 헤더 : 20 bytes

Version : 데이터그램이 속한 프로토콜 버전

IHL : 헤더길이. 단위는 32비트 워드 단위로 최소값은 5, 최대값은 15이다. 최소값이 5인 것은 고정크기 20바이트를 가지고 있기 때문이다. 최대값이 15이므로 헤더는 60바이트로 제한된다. 따라서, 옵션은 40바이트까지 지정할 수 있다.

Type of Service : 호스트가 서브넷에서 어떤 종류의 서비스를 원하는지를 나타낸다. 왼쪽부터 3비트는 우선권(Precedence) 필드, 다음 3비트는 플래그(D, T, R)비트를 나타낸다. 우선권 필드는 0 ~ 7까지 우선권을 지정하고 플래그 비트는 라우터가 라우팅 할 때 중요시 해야할 선택요소를 나타내는 것으로 D(Delay), T(Throughput), R(Reliability) Flag가 쓰인다. 하지만 현재 라우터는 이 필드를 무시하므로 거의 쓸모가 없다.

Total length : 데이터그램 내의 헤더와 데이터의 길이를 합한 값. 최대 길이는 65,535 바이트

Indentification : 일반적으로 데이터그램은 쪼개져(Fragmentation) 전송이 되는데 이 조각(Fragment)들이 어떤 데이터그램에 속하는지를 알려준다. 하나의 데이터그램은 모든 조각들이 동일한 Indentification 값을 가지고 있다.

DF(Don't Fragment) : 목적지 컴퓨터가 조각들을 다시 재조합할 능력이 없기 때문에 라우터에게 쪼개지(Fragment)말라고 알려주는 것이다. 하지만 현재는 대부분의 장비가 재조합이 가능하기 때문에 거의 필요없는 기능이다.

MF(More Fragment) : 데이터그램 마지막 조각을 제외하고는 1. MF가 1이면 뒤에 조각이 더 있다는 것을 의미하고 MF가 0 이면 자신이 마지막 조각

Fragment offset : 데이터그램에서 도착한 조각이 어느 위치에 존재하는지를 나타낸다. 마지막을 제외한 모든 조각은 8 바이트의 배수여야 한다. 13 비트가 제공되므로 데이터그램당 최대 8192개의 조각이 있을 수 있고 최대 데이터그램 길이는 65,536 바이트가 된다.

Time to live : 패킷 수명 제한(hop수)

Protocol : 네트워크 계층에서 데이터그램을 재조합할 때, 어떤 상위 프로토콜로 조합해야 하는지 알 필요가 있으므로 UDP 또는 TCP를 알려주기 위해 사용한다.

Header Checksum : 헤더의 값을 검증하기 위해 사용한다. 헤더의 오류를 검증하기 위해 사용하는데 헤더의 값 중에 Time to live의 값은 계속 변하게 되므로 매 홉마다 다시 계산하게 된다. 단, 트릭을 사용할 수도 있다.

Source address : 32비트(4바이트)로 데이터그램을 보낸 송신지 주소를 나타낸다.

Destination address : 32비트(4바이트)로 데이터그램을 받을 목적지 주소를 나타낸다.

Options : 원래 설계에서 소개 되지 않은 추가 정보를 포함하는 차기 프로토콜을 수용하고, 새로운 실험을 위해서나 헤더정보에 추가 정보를 표시하기 위해 설계되었다. 옵션은 가변길이로서 각각은 옵션을 확인할 수 있는 1바이트 코드로 시작한다. 다음은 5개의 옵션을 나타내지만 모든 라우터가 옵션을 지원하지는 않는다.

Security : 정보를 은폐할 것인지를 나타낸다. 

Strict source routing : 송신측과 수신측까지의 완전한 경로를 일련의 IP 주소로 나타낸다. 데이터그램은 그 경로를 따라 정확하게 전달된다. 이것은 라우팅 테이블이 변조되었거나 타이밍을 측정하는 동안 긴급 패킷을 보내는 시스템 관리자에게 매우 유용하다. 

Loose source routing : 패킷이 거쳐야 할 라우터의 목록을 명시하고, 그 순서를 명시하지만 도중에 다른 라우터를 거쳐 지나가는 것을 허용한다.

Record route : 경로상의 라우터가 IP 주소를 옵션 필드에 추가할 것을 나타낸다. 이것은 시스템 관리자가 라우팅 알고리즘에서 버그를 탐지하는데 사용한다.

Timestamp : 주로 라우팅 알고리즘을 디버깅하기 위해 존재하는 것으로 각 라우터의 32 비트 타임스탬프를 기록한다.

(참조 : http://blog.cyworld.com/ruo91/2890461)

파편화 & 재결합 : 최종 목적지에서 reassemble 된다.

MTU(Maximum Transfer Unit) : 한번에 전송할 수 있는 패킷의 최대 크기.

Frame Relay default MTU = 1564 bytes

Standard Ethernet MTU = 1500 bytes

FDDI(Fiber Distributed Data Interface) default MTU = 4452 bytes

디바이스간 정보 교환의 복잡성, 시스템간 의사소통을 위해 높은 수준의 협동이 필요 -> 전부 프로토콜로 통한다.

A protocol defines format / order / action.

프로토콜 아키텍처는 컴퓨터 간의 정보 교환을 지원하는 하드웨어와 소프트웨어의 (계층화된) 구조이다.

계층 구조 (OSI Model) : 수직적 스택으로 구성. 양 시스템에 동일한 계층이 있어야함. 따로 정리가 필요한지?

OSI Reference model : ISO 개발. 7 Layers. 이론적. [APSTNDP] APple 애플이 STaNDard 표준이다. Phsically. OK?

TCP/IP protocol suite : de facto(사실상) 표준. [ATINP] ATI NoPe! GeForce Good.

Network Interface에 SLIP, PPP, LAN/WLAN/WAN 하드웨어 드라이버들이 있고 / 사이에 ARP, RARP 있고

Internet에 IP(NAT, IPSec), IP Support(ICMP, ND), IP Routing(RIP, OSPF, BGP 등등) 같은게 있고

Transport에 UDP TCP SCTP DCCP 있고

Application에 DNS NFS BOOTP DHCP SNMP RMON FTP TFTP HTTP Gopher Telnet IRC 등등...

프레임헤더/IP 헤더/TCP UDP 헤더/어플리케이션 데이터

ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송방식) vs Ethernet

계층구조의 장점 : 복잡성 감소, 다른 계층 변화없이 새로운 특징을 도입가능, 하드웨어/소프트웨어 벤더간에 상호운용성 보장, 트러블슈팅 간소화.

크로스-레이어 디자인

- 주 고려사항 : 무선 연결 위에서 불균질한 트래픽을 어떻게 효율적으로 전송할 것인가? (존재하는 계층 네트워크 프로토콜은 케이블로 연결된 네트워크를 위해 개발되었다)

- 무선 채널의 물리적 한계 : fading(전파 강도 변화), multipath(다중통로), interference(간섭), mobility(유동성) 등등

- 크로스-레이어 디자인은 네트워크 프로토콜 스택의 유연성과 융통성이 있는 연결에 관하여 중요한 부분이다.

- 오해 : 프로토콜 레이어를 없애거나 합치는게 아니다. 인접한 레이어들을 병합해 '수퍼 레이어'로 한다.

- 데이터 교환을 원하는 어떠한 프로토콜 스택으로도 데이터 송수신이 가능 (ex: 응용 계층은 링크 계층에서 주어진 전송 경로나 네트워크 상태에 따라 전송률, power, 코딩 방법 등을 바꿀 수 있다)

- 제안 : 직접 통신, 공유 데이터베이스, 새로운 개념 (계층들 외부에 존재)

다이나믹 어댑터블 프로토콜 : 무선 급증-> 다중 표준, 프로토콜 스탱을 지원해야한다. 적응성이 핵심 기술.

RBA(Role-based Architecture) : 비계층 아키텍처. 패킷 헤더는 변동적 사이즈의 컨테이너로 교체.

인터넷이란 무엇인가?

- 거대한(vast) 네트워크의 무리, 네트워크의 네트워크 (that uses TCP/IP protocols and packet switching)

The First Internet(1969) : Stanford, UTAH, UCLA, UCSB를  IMP(Interface Message Processor)로 연결

인터넷의 역사

(위키 : http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B8%ED%84%B0%EB%84%B7_%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%EC%BD%9C_%EC%8A%A4%EC%9C%84%ED%8A%B8)

NCP(Network Control Protocol) : since 1970, addressing and transport

TCP(Transmission Control Protocol) : Specification은 1970(Vinton Cerf), 1983에 완전히 교체. addressing과 packet transfer 분리.

DNS(Domain Name System) : since 1982, name space의 지방분권.

Scaling Problem(규모성 문제)로 인한 다른 발전상

- Link state routing protocol : 인터넷 규모가 커지면서 Distance vector protocol에 의해 고통받다보니...(ex: OSPF) 전체 라우팅 경로를 가지고 있고 변화된 부분만 멀티캐스트. 큰 메모리 필요.

- Exterior routing protocol : AS(Autonomous System) 끼리 주고받는 프로토콜. intra-domain routing protocol의 규모 한계에 대한 응답으로 만들어짐.

TCP congestion control (혼잡제어) : born in 1988, 하위호완성.

Border Gateway Protocol(BGP) : in early 1990s, Policy-based routing. 각각의 네트워크가 다른 네트워크를 사용/전파 할지 안할지 결정한다.

Classless Inter-domain Routing(CIDR) : 원래 classful address지만 낭비가 심함 -> 가변적인 어드레스 접두어를 사용.

Future-Stagnation? : 1993 부터 가장 큰 변화는 IP 레이어 밑에 있었고 그 위로는 decade 이상 없었다.

VPN(Virtual Private Network) : 뭔지는 대충 알고

MPLS(Multi-protocol Label Switching) : 가볍게 언급. 나중에 필요하면 조사.