따라 하면서 마스터하는 네트워크와 네트워크 보안(2판)

★ 이 책에서 다루는 내용 ★



네트워크 기반 지식에서 네트워크 보안에 이르기까지 네트워크의 전반적인 지식을 이해할 수 있는 학습서로, 네트워크 기반을 다진 후에 네트워크 보안, 더 나아가 정보 보호까지 이해하기 위한 기반을 다지는 수단으로 활용하기에 적절한 책이다. 네트워크 지식과 취약점을 함께 다루는 책이므로 항상 네트워크를 구축할 때 인프라 보안적인 요소를 숙지해 구축하는 데 도움이 될 것이다. 매 챕터의 마지막에 네트워크 취약점에 대해 기술한 부분은 실무에 바로 적용해야 하는 보안적인 요소로서 인프라 실무를 접하는 사람들에게 매우 유용한 지식이다.



★ 이 책의 대상 독자 ★



네트워크 실무 종사자나 입문자 및 정보 보호 입문자 및 네트워크 보안 실무자를 대

상으로 한다.



★ 이 책의 구성 ★



1장, '네트워크 개론'에서는 통신의 개념과 데이터 통신이란 무엇이며, 데이터 통신이 어떤 의미인지를 설명한다. 컴퓨터 네트워크에서 테이터 통신을 할 때 인터네트워킹(Internetworking)이 이뤄지는 과정, 통신 방식의 과거와 비교해 현재가 어떤가에 대해서도 설명한다.

2장, '네트워크의 개념'에서는 데이터 통신의 기본 개념을 바탕으로 OSI 표준 프로토콜을 설명한다. 표준 프로토콜이 필요한 이유는 1장의 끝부분에 언급했다. 더 나아가 OSI 7 레이어와 각 레이어의 역할과 앞으로 이 책에서 다룰 TCP/IP 레이어를 설명한다.

3장, '네트워크 주소'에서는 TCP/IP에서의 IP 주소에 대해 설명한다. 물론 이 책을 읽는 독자들은 잘 알고 있을 것이라 생각하지만, 한 번쯤 쉬어가는 장으로 생각하고 읽어주기 바란다. IP 주소는 네트워킹에 있어서 의미 있는 정보를 전달하는 기본 색인이라 할 수 있다.

그런데 IP 주소만 알고 있으면 네트워킹을 할 수 있을까? 그렇지 않다. IP 주소와 항상 함께 따라다니는 서브넷 마스크, 클래스라는 용어도 함께 알아야 한다. 여기서는 IP 주소 체계 및 무엇을 알아야 정보를 전달하는 데 필요한 네트워킹이 가능한지를 알아본다.

4장, '네트워크 연결'에서는 X.25, HDLC 및 프레임 릴레이(Frame-Relay)에 대해 간단히 소개한다. 이 중에서 프레임 릴레이는 네트워크 토폴로지 실습에서 WAN 프로토콜로 사용되기 때문에 개념과 특성에 대해 기술한다. 그리고 앞으로 계속 접해야 하는 이더넷(Ethernet)에 대해서는 프로토콜의 특징, 구조 및 네트워크 장비에 사용되는 방식 등 관련 내용을 상세히 설명할 것이다.

5장, '라우팅'은 네트워크에서의 스위칭과 함께 필수적인 내용이다. 동일 네트워크상의 연결이나 데이터 전송에는 MAC 주소가 이용되지만, 서로 다른 네트워크상의 연결이나 데이터 전송에는 라우팅 기술이 이용된다. 라우팅에는 다양한 방식의 프로토콜이 있다. 5장에서는 이런 다양한 라우팅에 대한 기술 및 각 기술에 대한 특성을 알아보고, 적용에 따른 결과가 어떻게 나타나는지에 대해서도 실습을 통해 알아본다.

6장, '라우팅 프로토콜'에서는 네트워크 토폴로지상에서 목적지로 가는 경로를 결정하는 중요한 역할을 하는 라우팅 프로토콜에 대해 알아본다. 라우팅 프로토콜은 라우팅 테이블을 생성하기 위한 다양한 경로 정보를 만들어준다. 라우팅 테이블에는 다양한 목적지에 대해 경유지(Gateway 또는 Next Hop)를 나타내며, 라우팅 프로토콜에 의해 생성된 여러 가지 경로 중 최적의 경로가 등록된다. 6장에서는 정적(Static) 및 동적(Dynamic)라우팅 프로토콜에 대한 특성 및 라우팅 테이블이 생성되는 원리를 알아본다. 그리고 네트워크 구축에 있어 라우팅 프로토콜의 적용을 실습해본다.

7장, '스위칭'에서는 2계층 및 3계층 스위칭에 대해 반드시 알아야 하는 네트워크 기술과 네트워크를 구축할 때에는 어떤 스위칭 기술이 사용되고, 어떤 부분을 주의해야 하는지에 대해 알아본다. 네트워크에 있어서 스위칭 기술은 라우팅 기술 못지않게 중요한 부분을 차지하고 있다. 네트워크를 처음 접할 때는 기본적으로 라우팅 및 스위칭 기술을 접하게 되므로 이 장에서는 스위치에 대한 전반적이면서도 꼭 알아야 하는 기술 위주로 설명한다.

8장, '네트워크 보안'에서는 이제까지 배운 라우팅과 스위칭에 대한 개념 및 기술, 네트워크의 설계 및 구축에서 한 단계 더 들어간 네트워크 보안과 관련된 내용을 다룬다. 네트워크에 관련된 기술을 갖춘 후에는 네트워크 보안을 하지 않으면 안 된다. 8장에서 네트워크의 취약점에 관련된 부분을 간단한 팁으로 제공한 것은 네트워크 엔지니어들은 현재의 네트워크 엔지니어로 머물러서는 안 된다는 생각 때문이다. 네트워크에 관련된 지식을 충분히 보유하고 있다면 네트워크 보안을 더 쉽게 접할 수 있을 것이다.

9장, '인프라 보안'에서는 네트워크 보안에서 살펴본 네트워크 기능이나 요소별 보안이 아닌 좀 더 넓은 시야에서 보안을 바라본다. 과거의 인프라 보안은 어느 수준이며, 현재의 보안 수준은 과거에 비해 얼마나 진화했는지를 알아본다. 인프라 요소별 다양한 보안 솔루션이 구축 운영되고 있는데 대체적으로 어떤 요소에는 어떠한 보안 시스템(솔루션)이 적용되는지에 대해 알아보고, 마지막으로 인프라가 어떻게 새롭게 구축되는지와 변경이 발생할 때 항상 따라다니는 보안성 검토라는 절차는 무엇인지에 대해 알아본다.

10장, '트러블 슈팅'에서는 다년간 네트워크 시스템을 운영하다가 겪은 장애 및 발생 원인과 해결 방안에 대해서 15가지 사례를 들어 설명을 했다. 네트워크 관련 장애는 운영자가 네트워크 인프라 구축 시 고려하지 못한 부분에서 발생했음을 알 수 있다. 네트워크 인프라를 구축함에 있어 상세한 네트워크 설계와 장애가 발생할 수 있는 요소에 대해서 파악하고 대응을 해야 한다. 원인 분석과 해결방안을 바탕으로 향후 네트워크 인프라를 구축할 때 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

11장, '네트워크 및 정보 보호 인프라 구축 사례'에서는 크게 세 가지 유형을 다루는데 인터넷을 이용한 외부망, 전용선을 이용한 외부망 및 내부 업무망에 대한 구축을 예로 들었다. 대내외 서비스망을 구축할 때 요소별 장애대비 업무의 연속성을 고려했으며, 필요 부분에 정보보호시스템을 구축했다. 정보보호시스템을 포함한 전체 네트워크 인프라를 구축함에 있어서 고려해야 할 부분을 구체적으로 제시했다.

1장. 네트워크 개론

__1. 통신의 개념

____1) 데이터 통신

____2) 컴퓨터 네트워크

____2. 인터네트워킹의 정의

__3. 통신의 진화

__4. TCP/IP



2장. 네트워크 개념

__1. OSI란?

__2. OSI 7 레이어

____1) 응용 계층

____2) 데이터 전달 계층

____3. OSI 7 레이어 vs TCP/IP 레이어

__4. OSI 7 레이어 데이터 헤더 구조



3장. 네트워크 주소

__1. IP 주소

__2. 네트워크 주소

__3. 호스트 IP 주소

__4. 브로드캐스트 주소 개념

__5. 네트워크 클래스

____1) 서브넷 마스크

____2) 브로드캐스트 주소

____3) 서브넷 마스크 네트워크

__6. 사설 네트워크 주소

__7. IP 주소 버전

____1) IPv6 주소 표현

____2) IPv6 주소 표기

____3) IPv6와 IPv4의 관계



4장. 네트워크 연결

__1. 네트워크 연결 토폴로지

____1) X.25

____2) 프레임 릴레이

____3) HDLC

____4) 이더넷

__2. 이더넷 연결 토폴로지

____1) 이더넷 허브

____2) 이더넷 스위치

____3) 이더넷 타입에 따른 전송 방식

__3. 이더넷 토폴로지

____1) 이더넷 프레임 구조

____2) 이더넷 프레임 구조 분석

__4. IP 토폴로지

____1) IP 패킷 구조

____2) IP 패킷 단편화 기능

__5. TCP 토폴로지

____1) TCP 패킷 구조

__6. UDP 토폴로지

____1) UDP 패킷 구조

____2) TCP vs UDP 특성 비교

____3) 잘 알려진 포트

__7. 패킷 분석

____1) 패킷 캡처 API 윈도우 모듈(WinPcap)

____2) 네트워크 패킷 분석 툴

____3) TCP 3-Way 핸드쉐이킹 동작 분석

____4) TCP Sequence & Acknowlegement 번호 상관성

____5) TCP 재전송 & Timeout

____6) 인터넷 트래픽 지연에 따른 패킷 유실 분석

____7) TCP 세션 단절로 인한 재전송

____8) 방화벽 CRC 체크 오류로 인한 재전송 발생

____9) VPN IPSec 암호화 터널 패킷 확인



5장. 라우팅

__1. 네트워크 시뮬레이터

____1) GNS3 소프트웨어 설치

____2) 라우터 IOS 이미지 등록

____3) 프레임 릴레이 스위치 설정

__2. 라우팅 개요

__3. 라우팅 테이블

__4. 라우팅 경로 설정

____1) 정적 라우팅 설정

____2) 동적 라우팅 설정

____3) 정책 라우팅 설정



6장. 라우팅 프로토콜

__1. 라우팅 경로 설정

____1) 정적 라우팅

____2) 동적 라우팅

__2. EIGRP

____1) EIGRP 특징

____2) EIGRP 동작

____3) DUAL.

____4) EIGRP 패킷 프로세스

____5) EIGRP 메트릭

____6) EIGRP 메트릭의 종류

____7) EIGRP 설정

____8) EIGRP 네이버 관계 검증

____9) EIGRP Passive 인터페이스

____10) EIGRP SIA

____11) EIGRP Unequal 부하 분산

__3. OSPF

____1) OSPF(Open Shortest Path First) 특징

____2) SPF 알고리즘

____3) OSPF AREA

____4) OSPF 패킷

____5) OSPF 네이버 관계

____6) OSPF 토폴로지 종류

____7) OSPF DR & BDR

____8) OSPF 이웃

____9) OSPF 메트릭

____10) OSPF 라우팅 테이블 경로 타입296

____11) OSPF 네트워크 요약

____12) OSPF Stub Area

__4. IS-IS

____1) Area(영역)

____2) IS-IS 메트릭

____3) IS-IS 라우팅 적용

__5. BGP

____1) BGP 특징

____2) BGP 데이터베이스

____3) BGP와 IGP 비교

____4) BGP 메시지 패킷 교환

____5) BGP 최적 경로 선출 순위 342

____6) BGP 설정 방법

____7) BGP 속성

____8) BGP 속성별 기능

____9) IGP와 BGP 동기

____10) BGP 넥스트홉

____11) 루트 리플렉터

____12) 컨페더레이션

__6. 재분배

____1) Static, Connected 라우팅 재분배

____2) 다이나믹(EIGRP, OSPF) 라우팅 재분배

____3) 디폴트 라우팅 재분배

__7. 멀티캐스트 라우팅

____1) IP 멀티캐스트

____2) IP 멀티캐스트 특징

____3) 멀티캐스트 주소 체계

____4) 멀티캐스트 관련 프로토콜

____5) 멀티캐스트 프로토콜별 동작 영역

____6) 멀티캐스트 라우팅 동작

____7) 유니캐스트 vs 브로드캐스트 vs 멀티캐스트

__8. IPv6 라우팅



7장. 스위칭

__1. 스위칭 개념

____1) 버스(동축 케이블을 이용한 버스)

____2) 리피터

____3) 허브

____4) 브릿지

____5) 스위치

____6) 허브와 스위치의 차이점

__2. ARP

__3. 이더넷 프레임 전달 시 MAC 주소 변환

____1) 2계층에서 프레임 전달 시 IP 주소 & MAC 주소

____2) 3계층에서 프레임 전달 시 IP 주소 & MAC 주소

__4. 라우터와 3계층 스위치

__5. VLAN

__6. 트렁킹

____1) 표준 트렁킹 프로토콜

__7. DTP

__8. VTP

____1) VTP 동작 원리

____2) VTP 동작 모드

____3) VTP 설정 시 주의사항

__9. STP

____1) BPDU

____2) 브릿지 ID

____3) STP 동작 절차

____4) STP를 이용한 부하 분산

____5) STP 컨버전스 타임

____6) RSTP

____7) MSTP

__10. 그 외 스위칭 관련 기술

____1) 이더채널(포트채널)

____2) UDLD

____3) 디바운스 타임

____4) VRRP

____5) HSRP

____6) 스위칭 종류별 특징(3계층)

____7) CEF 스위칭을 이용한 부하 분산(Load Sharing) 적용

____8) 포트 미러링

____9) QoS

____10) VRF



8장. 네트워크 보안

__1. 액세스 리스트

____1) 액세스 리스트 레이어3, 레이어4 적용

____2) 액세스 리스트를 이용한 Sync Flooding 공격 대응

____3) 멀티캐스트 트래픽 제한

____4) VLAN MAC 주소 차단

__2. VPN

____1) IPSec VPN

____2) IPSec VPN 동작 절차

____3) GRE 터널

____4) DMVPN

____5) VPN 클라이언트 접속

____6) SSL VPN 클라이언트 접속

__3. 방화벽

____1) 방화벽 특징

____2) 방화벽 사용의 효과

____3) 방화벽의 한계점

____4) 방화벽 종류

____5) 방화벽 정책 적용

____6) 방화벽 설치 위치

____7) 방화벽 이중화 구성

__4. 침입탐지

____1) 침입탐지시스템

____2) 침입탐지시스템 구성

____3) 침입탐지시스템 기능

____4) 침입탐지시스템 활용

__5. DDoS 차단(Anti-DDoS)

____1) DDoS 공격

____2) DDoS 공격 유형

____3) DDoS 차단시스템

____4) DDoS 대응센터

____5) DDoS 대응 우회서비스

____6) DDoS 비상대응센터 서비스

____7) DDoS 대응센터 구성

__6. 기타 네트워크 보안

____1) DHCP 보안

____2) Storm 트래픽 제한

____3) 스위치에서 불필요한 멀티캐스트 및 유니캐스트 차단

____4) PBR을 이용한 트래픽 제한

____5) DDoS 공격차단(cmd.exe 명령어 차단)

____6) COPP

__7. 망분리

____1) 망 미분리 취약점

____2) 망분리 유형

____3) 망분리 보안취약 사례

____4) 망분리에 따른 원격접속 구축 사례



9장. 인프라 보안

__1. 인프라 보안 개념

__2. 인프라 분야별 보안시스템

__3. 인프라 보안의 진화

__4. 보안성 검토

__5. 개발 보안성 검토

____1) 프로그램 소스코드 취약점 진단

____2) 모의해킹

__6. 인프라 보안성 검토

____1) 정보보호시스템 적용 구분

____2) 인프라 보안성 검토 사례

____3) 인프라 보안성 검토 사례



10장. 트러블 슈팅

__1. 네트워크 인프라 구성상 장애 포인트

__2. 멀티캐스트 UDP 데이터 중복 전송

__3. 데이터 전송 러시 테스트 시 Output Drop 발생

__4. 네트워크 라우팅 오류로 인한 Flapping 현상 발생

__5. 클라이어언트 단말에서 간헐적인 패킷 누락 및 Ping 응답 지연현상

__6. 방화벽 Failover 반복 발생으로 VIP 흔들림 현상

__7. UDP Multicast 데이터 수신 장애

__8. 과도한 데이터 전달로 인한 TCP 세션 단절

__9. UDP 브로드캐스트 데이터 수신 누락 발생

____브로드캐스트 패킷 전송 확인

__10. 회선구간 장애전환 처리 오류

__11. 라우터 HSRP 구간 I/F 애러로 인한 HSRP 오동작

__12. 특정단말의 트래픽 과부하로 인한 지연현상 발생

__13. 네트워크 포트 Error Disable로 인한 포트다운

__14. 도메인 사용일 만료로 인한 DNS Query 불가

__15. LLCF 설정 누락으로 데이터 손실



11장. 네트워크 및 정보 보호 인프라 구축 사례

__1. 내부망 구축

__2. 외부망 구축(인터넷)

__3. 외부망 구축(전용구간)

__ __ [실제 구축사례] 인터넷 백본 구축



12장. 맺음말

현정훈 전자공학을 전공했으며 대학 시절 컴퓨터 통신에 심취한 때가 있었다. 당시 컴퓨터 통신이라는 분야는 지금처럼 인터넷이 대중화가 되기 전이라 TCP/IP를 제대로 접하게 된 것은 1995년 (주)한국증권전산이라는 회사에 입사하고부터였다. 통신시스템, IT인프라 및 네트워크관련 부서에서 10여 년간 근무했으며, 컴퓨터 통신이론을 실무에서는 어떻게 활용되는지 패킷 스위치 장비부터 다양한 TCP/IP 장비를 다뤄봤다. 이론과 실무가 많이 다르다는 것을 느꼈지만 이론이 바탕이 돼야 실무를 접하는 데 도움이 된다고 지금에서야 생각하고 있다.

또한 네트워크에서 실무를 하다 보니 정보 보호 분야를 모르고는 네트워크라는 인프라에 깊이를 논할 수 없다는 것을 느꼈다. 정보 보호대학원에서 네트워크 보안 및 사이버 침해대응 부분에 많은 관심을 가지고 학교에서 얻은 지식을 실무에 적용하고자 노력했다.

현재는 (주)코스콤(구 (주)한국증권전산)에서 정보 보호 운영팀장을 거쳐 네트워크 운영팀장을 맡고 있다.

정보통신 감리사, CCIE(Certified Cisco Internetwork Expert Routing & Switching), CCIE Security 자격증, 국제공인정보시스템 보안전문가(CISSP)를 보유하고 있다.