네트워크의 기준 - 네트워크 모델

castlemin·2022년 5월 12일
0

네트워크 계층 모델


TCP/IP 모델

1960년대 말 미국방성의 연구에서 시작되어 1980년대 초 프로토콜 모델로 공개
현재의 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신 규약(프로토콜)의 모음이다.
현재의 네트워크 체계도 TCP/IP 모델에서 벗어나지 않는다.

4계층 [응용]
3계층 [전송]
2계층 [네트워크]
1계층 [네트워크 인터페이스]

OSI 7계층

1984년 네트워크 통신을 체계적으로 다루는 ISO에서 표준으로 지정한 모델
데이터를 주고받을 때 데이터 자체의 흐름을 각 구간별로 나눠 놓은 것

계층이름내용프로토콜
7계층응용여러가지 서비스를 제공하는 실질적인 프로그램, 사용자 인터페이스HTTP, SMTP, IMAP, POP, SNMP, FTP, TELNET, SSH
6계층표현데이터를 어떤 형식으로 전달할지 정하는 계층 ex) 그림파일(jpeg,png), 압축파일(zip, tar.gz), 일반 텍스트SMB, AFP, XDR
5계층세션논리적인 연결을 정의하는 계층, 네트워크 장치들간의 연결 설정의 유지 동기화 등을 어떻게 수행할지를 정의NetBIOS
4계층전송포트주소를 이용해서 통신, 오류 제어(신뢰성 유무), 특정 프로그램 간의 통신(웹 브라우저 and 웹 서버)TCP, UDP, SPX
3계층네트워크IP주소를 이용해서 통신, 전송 경로를 선택하여 어느 경로로 가는 것이 최선인지를 결정, 특정 네트워크를 찾아가는 역할IP, ICMP, IGMP, X.25, CLNP, ARP, RARP, BGP, OSPF, RIP, IPX, DDP
2계층데이터 링크MAC주소를 이용해서 통신, 특정 네트워크에서 특정 PC를 찾아가는 역할이더넷, 토큰링, PPP, HDLC, 프레임 릴레이, ISDN, ATM, 무선랜, FDDI
1계층물리상위 계층에서 캡슐화된 데이터를 bit 단위로 변경, 전기신호로 전송하고 받은 전기신호를 bit단위로 해석하는 역할전선, 전파, 광섬유, 등축케이블, 도파관, PSTN, 리피터, DSU, CSU

TCP/IP모델과 OSI 7계층 모델의 공통점과 차이점

공통점:

  • 계층적 네트워크 모델
  • 계층간 역할 정의

차이점:

  • 계층의 수 차이
  • OSI는 역할 기반, TCP/IP는 데이터 전송 프로토콜 기반의 모델이다.
  • OSI는 통신 전반에 대한 표준
  • TCP/IP는 데이터 전송기술 특화
  • 실제 네트워크 패킷을 살펴보면 OSI 7계층 모델보다는 TCP/IP 모델에 더 잘 맞는다.
    (강의자 사견 포함 : HTTP 프로토콜의 경우 OSI 7계층 모델에서는 응용에 속하지만 실질적으로는 세션, 표현, 응용의 역할을 모두 수행한다.)


네트워크를 통해 전달되는 데이터, 패킷


패킷이란?

패킷이란 네트워크 상에서 전달되는 데이터를 통칭하는 말로, 네트워크에서 전달하는 데이터의 형식화된 블록이다.
패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며 사용자 데이터는 페이로드라고 한다.
(* 전달되는 데이터들은 물리적/실질적으로 0과 1로 이루어진 전기신호로 구성된다.)

패킷은 여러 번 포장된 택배 상자와 같이 여러 프로토콜이 순서대로 캡슐화 된 구조이다.
[헤더][페이로드][풋터]
페이로드는 프로토콜 상위계층에서 내려온 데이터를 칭하며, 풋터는 테일이라고도 부르며 추가적인 정보를 가진 데이터를 칭한다.
대부분의 패킷이 풋터는 잘 사용하지 않고 데이터인 페이로드에 프로토콜인 헤더로 붙이는 걸 반복하는 형식으로 구성된다.

패킷을 이용한 통신과정 : 캡슐화(encapsulation)

네트워크 통신 시 데이터를 보낼 때 높은 계층에서부터 낮은 계층으로 프로토콜들을 생성하는 과정.
혹은 전송할 데이터에 대하여 여러 프로토콜을 이용하여 최종적으로 전송할 패킷을 만드는 과정.
맨 처음 페이로드인 데이터에 프로토콜인 헤더를 붙이고 난 결과를 페이로드로 삼아 또 다른 프로토콜을 헤더로 붙이는 과정을 반복한다.
이 때 페이로드에 붙어지는 헤더(프로토콜)은 OSI 7계층을 기준으로 현재 헤더인 프로토콜보다 같거나 낮은 계층의 프로토콜만 붙일 수 있다.
( [TCP][IPv4][데이터] 순으로 캡슐화 된 패킷은 3계층의 헤더를 지닌 페이로드에 4계층에 TCP 헤더가 붙은 형태이므로 잘못된 구조이다.)
(자료출처 : [따라學IT] 02. 네트워크의 기준! 네트워크 모델)

패킷을 이용한 통신과정 : 디캡슐화(decapsulation)

네트워크 통신 시 데이터를 받을 때 낮은 계층에서부터 높은 계층으로 프로토콜들을 분석하는 과정.
혹은 전송받은 캡슐화 된 패킷에 대하여 프로토콜을 하나씩 확인하며 데이터를 확인하는 과정

계층별 패킷의 이름 : PDU(Protocol Data Unit)

  • 4계층까지의 PDU = 세그먼트 (ex. [TCP][데이터] )
  • 3계층까지의 PDU = 패킷 (ex. [IPv4][TCP][데이터] )
  • 2계층까지의 PDU = 프레임 (ex. [Ethernet][IPv4][데이터] )

일반적으로 패킷이라는 용어는 3계층까지의 PDU보다는 네트워크 상에서 전송되는 데이터 자체를 말하는 용도로 사용된다.



(* 유튜브 [따라하면서 배우는 IT] 채널의 "02. 네트워크의 기준! 네트워크 모델" 강의를 요약한 내용입니다. )

profile
우보천리

0개의 댓글