OSI 7 layer
: 네트워크 시스템 구성을 위한 범용적이고 개념적인 모델
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각 레이어에 맞게 프로토콜이 세분화돼서 구현
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각 레이어의 프로토콜은 하위 레이어의 프로토콜이 제공하는 기능을 사용하여 동작
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데이터 송신 : 7계층부터 내려간다.
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데이터 수신 : 1계층부터 올라간다.
- 역캡슐화 : 계층을 이동할 때마다 헤더를 처리 및 제거한다.
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PDU(Protocol Data Unit)
: 네트워크의 어떠한 계층에서 계층으로 데이터가 전달될 때의 단위-
애플리케이션(응용-세션-표현) 계층 : 메시지
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전송 계층 : TCP(세그먼트), UDP(데이터그램)
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네트워크 계층 : 패킷
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데이터링크 계층 : 프레임
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물리계층 : 비트
- 제어 관련 정보를 포함한 헤더, 데이터를 의미하는 페이로드로 구성
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Encapsulation 캡슐화 : 계층을 이동할 때마다 헤더를 추가 (데이터 포장)
- 서버 애플리케이션은 데이터를 전송 계층에 전달한다.
전송 계층은 받은 데이터에 TCP(UDP) 헤더를 추가해 만들어진 세그먼트를 네트워크로 전달한다.
네트워크 계층은 세그먼트에 IP 헤더를 추가해 만들어진 패킷을 데이터 링크 계층으로 전달한다.
데이터 링크 계층은 패킷에 이더넷 헤더를 추가해 만들어진 프레임에 넣어 물리 계층으로 전달한다.
물리 계층은 프레임을 비트로 변환해 전기신호(광신호)로 만든 후 보낸다.
- 서버 애플리케이션은 데이터를 전송 계층에 전달한다.
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Decapsulation 비캡슐화 : 계층을 이동할 때마다 헤더 제거
7. 응용 계층, application layer
- 사용자(프로그램)이 OS에 접근할 수 있도록 서비스 제공
- 애플리케이션 목적에 맞는 통신 방법 제공 : HTTP, DNS, SMTP, FTP... (FTP 파일전송 프로토콜의 클라이언트 ex. Filezila )
6. 표현 계층, presentation layer
- 애플리케이션 간의 통신에서 메시지 포맷 관리 : 인코딩 ↔ 디코딩 / 암호화 ↔ 복호화 / 압축 ↔ 압축풀기
- 개인 정보 보호를 위해 암호화
- 데이터를 압축해 저장 공간을 절약하거나 데이터 전송을 빠르게 하기
5. 세션 계층, session layer
- 애플리케이션 간의 통신에서 세션을 관리)
- 동기점(checksum)을 두고 정보 수신 상태 체크
- 송신할 때 데이터의 동기점을 생성하고, 수신받을 때, 중간 연결이 끊겼다면 동기점부터 다시 시작
- 대화 제어
- 데이터 교환의 흐름을 제어를 의미 (=전송과정)하며, 데이터 전송 및 수신에 대한 순서와 타이밍은 조정
4. 전송 계층, transport layer
- 애플리케이션 간의 통신 담당
- 목적지 애플리케이션으로 데이터 전송
- 프로토콜
- TCP : 연결지향형 프로토콜. 패킷에 오류가 있다면 재전송
-> 안정적이고 신뢰할 수 있는 데이터 전송 보장 - UDP : 패킷을 중간에 잃거나 오류가 발생해도 계속해서 데이터 전송
- TCP : 연결지향형 프로토콜. 패킷에 오류가 있다면 재전송
데이터 전송-연결 해제, 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 , 주소 설정, 다중화, 흐름 제어, 오류제어
3. 네트워크 계층, network layer
- 호스트 간의 통신 담당 : IP
목적지 호스트로 데이터 전송
네트워크 간의 최적의 경로 결정
네트워크 연결 설정-유지-해제 관리 + 데이터 교환-중계
경로설정 , 트래픽 제어, 패킷 정보 전송
2. 데이터 링크 계층, data link layer
직접 연결된 노드 간의 통신 담당
- 같은 LAN 대역에 있는 통신 장비끼리 데이터를 주고 받도록 전달
- MAC 주소 기반 통신
- 물리적인 네트워크 매체(ex. 이더넷 케이블)을 통해 데이터를 안전하게 전달
- 데이터를 프레임 형태로 나누어 전송
효율적인 전송 위해 시스템 간 연결 설정 + 유지-종료 담당
1. 물리 계층, pysical layer
통신 매체에 연결되어 있는 기기에 신호를 전달하는 역할 (하드웨어로 구현)
물리적 매개체로 bits 단위의 데이터 전송
- 매체(장비) :통신케이블(통축케이블, 광섬유), 리피터, 허브, 모뎀, 이더넷 케이블 및 네트워크 카드 등
- 신호
- 아날로그 신호 :
0혹은1사이 어딘가의 값을 가짐 - 디지털 신호 :
0혹은1의 값
- 아날로그 신호 :
NIC : LAN에 연결지점을 제공하기 위해 컴퓨터에 설치하는 어뎁터
용어 참고
리피터
신호를 받아 더 높은 수준에 더 높은 힘으로 방해가 되는 곳의 반대 쪽으로 재전송함으로써 신호가 더 먼 거리에 다다를 수 있게 도와 주는 전자 기기 (라디오 중계기, 전화 중계기)
허브
이더넷
LAN 에서 주로 사용되는 유선 네트워크 기술
- 일반적으로 이더넷 케이블(ex.UTP, 광섬유)을 사용해 네트워크 장치(컴퓨터, 스위치, 라우터)간의 통신을 제공
- 물리 계층에서 데이터 전송을 담당
- 이더넷 케이블과 LAN 카드(=네트워크 카트=네트워크 어댑터)를 사용해 물리 계층을 구현
- 이더넷 케이블
: 데이터를 전기 신호를 변환하고, 네트워크 어댑터는 이러한 신호를 컴퓨터나 장치로 수신하거나 송신
- 이더넷 케이블
랜(LAN)카드
- 네트워크 어댑터 또는 네트워크 카드로 알려져 있음
컴퓨터나 다른 네트워크 기기가 LAN에 연결되고 네트워크 통신을 수행하는데 사용되는 하드웨어 장치
- 주요 기능
- 이더넷 케이블 또는 무선 연결을 통해 네트워크에 접속할 수 있도록 한다.
- 데이터를 네트워크 프로토콜에 따라 패킷화 한다.
- MAC 주소 관리
데이터 링크 계층 주석 ¹⁾
MAC ¹⁾ (Media Access Control)
- 네트워크 상에서 서로를 구분하고 네트워크 충돌을 방지하기 위해, 장치마다 할당된 물리적 주소
- 네트워크 인터페이스 카드 또는 이더넷 카드에 할당된 고유한 식별자
- 주로 이더넷 및 Wi-Fi 네트워크에서 사용
ex)00:1A:2B:3C:4D:5E - 네트워크 장치가 공장에서 만들어질 때 할당됨
ARP
- IP 주소를 MAC 으로 바꾸는 과정
컴퓨터나 네트워크 장비는 네트워크 상에서 다른 장비와 통신할 때 상대방의 IP 주소를 사용하여 목적지를 식별하지만, 실제 데이터를 전송할 때는 상대방의 MAC 주소가 필요
ARP는 IP 주소를 사용하는 호스트가 해당 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 알아내기 위해 사용됩니다. 이를 통해 호스트는 목적지 MAC 주소를 알고, 데이터를 물리적인 네트워크 매체(예: 이더넷)로 전송할 수 있습니다.
프레임
- 프레임의 시작 - 헤더 - 데이터 - 트레일러 - 프레임 종료
프레임의 시작/종료 : 프레임 시작/종료을 알리는 신호 또는 패턴
헤더 : 프레임과 관련된 메타데이터와 제어 정보 포함 (목적지와 송신자의 MAC 주소, 프레임 유형 및 길이 등)
트레일러 : 프레임의 끝을 나타내는 정보로, 오류감지 및 복구를 위한 체크섬(동기점) 값 등이 포함될 수 있음
스위치
라우터
컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치
패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달
이때 최적의 경로는 일반적으로는 가장 빠르게 통신이 가능한 경로이므로, 일반적으로는 최단 거리일 수 있지만, 돌아가는 경우라도 고속의 전송로를 통하여 전달이 될 수도 있다. 간단히 말해, 서로 다른 네트워크 간에 최적의 경로를 찾아내는 알고리즘을 활용해 중계 역할을 해주는 장치
