데이터 통신

네트워크 모델

계층적 모듈 구조

• 모듈화
  • 크고 복잡한 시스템을 기능별로 여러 개의 작고 단순한 모듈로 독립화
  • 모듈 사이의 적절한 인터페이스가 필요
  • 예) C 프로그래밍 언어의 함수 개념

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• 계층 구조
  • 상위 모듈이 하위 모듈에게 서비스를 요청
  • 하위 모듈은 서비스를 실행하고 그 결과를 상위 모듈에 통보
    
    
• 장점
  • 전체 시스템을 이해하기 쉽고, 설계 및 구현이 용이
  • 모듈간의 표준 인터페이스가 단순하면 모듈의 독립성을 향상시킬 수
    있으며, 이는 시스템 구조를 단순화시키는 장점이 됨
  • 대칭 구조에서는 동일 계층 사이의 인터페이스인 프로토콜을 단순화시킬
    수 있음
  • 특정 모듈의 외부 인터페이스가 변하지 않으면 내부 기능의 변화가 전체
    시스템의 동작에 영향을 미치지 않음
    
    

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  프로토콜 설계 시 고려 사항

  
  
• 주소 표현, 오류 제어, 흐름 제어, 데이터 전달 방식
• 주소 표현
  • 주소의 역할: 서로를 구분
  • 주소의 활용도를 높이기 위하여 구조적 정보를 포함
    • 전화번호: 국가 코드 - 지역 코드 - 번호
    • 주민번호: yymmdd-abcdefg
  • 1:다 통신을 지원
    • 브로드캐스팅: 모든 호스트에 데이터 전달
    • 멀티캐스팅: 특정 호스트에게 데이터 전달
      
      
• 오류 제어
  • 데이터 변형 오류: 데이터가 깨져서 수신자에게 도착
  • 데이터 분실 오류: 데이터가 수신자에게 도착하지 못함
    
    
• 흐름제어
  • 수신자의 처리 능력에 비해 너무 빨리 데이터를 전송하지 못하도록 제어
  • 수신 버퍼가 부족하면 수신자는 데이터를 분실 처리함
    
    
• 데이터 전달 방식
  • 단방향: 데이터를 한쪽 방향으로만 전송
  • 전이중: 데이터를 양쪽에서 동시에 전송
  • 반이중: 양방향으로 전송할 수 있지만, 특정 시점에서는 한쪽 방향으로만 전송
    
    

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서비스 프리미티브

• 프리미티브의 종류
  • 연결형 서비스: 데이터 전송 전에 미리 연결을 설정하는 방식
    • CONNECT: 연결 설정
    • DATA: 데이터 전송
    • DISCONNECT: 연결 해제
  • 비연결형 서비스: DATA
    
    
• 기능
  • Request: 클라이언트가 서버에 서비스 요구
  • Indication: 서버가 서비스 요구가 도착했음을 통지
  • Response: 서버가 클라이언트에 서비스 응답
  • Confirm: 클라이언트에 응답이 도착했음을 통지
    
    
• 프리미티브의 동작원리
  • CONNECT.Request, DATA.Request, DISCONNECT.Request
  • CONNECT.Indication, DATA.Indication, DISCONNECT.Indication
    
    

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  OSI 참조모델

  OSI 7 계층 모델

  
  
• 용어정의
  • 계층n 프로토콜: 계층 n 모듈끼리 사용하는 통신 규칙
  • 동료 프로세스: 동일 계층에 위치한 통신 양단 프로세스
  • 인터페이스: 상하위 계층 사이의 접속 방법
  • 서비스: 상위 계층이 하위 계층을 사용하는 방법
    
    
• 헤더 정보
  • 송신 호스트: 데이터가 상위 계층에서 하위 계층으로 갈수록 헤더 추가
  • 수신 호스트: 데이터가 하위 계층에서 상위 계층으로 갈수록 헤더 제거
    
    

  계층별 기능

• 물리 계층
  • 데이터 전송 속도, 클록 동기화 방법, 물리적 연결 형태등
    
    
• 데이터 링크 계층
  • 물리 계층의 물리적 전송 오류 문제를 해결
  • 프레임: 전송 데이터의 명칭
    
    
• 네트워크 계층
  • 데이터의 전송 경로를 결정
  • 호스트 구분을 위한 주소 개념 필요(예: IP주소)
  • 패킷: 전송 데이터의 명칭
  • 혼잡 제어: 데이터 전송 경로의 선택에 따라 네트워크 혼잡에 영향을 미침
    
    
• 전송 계층
  • 송수신 프로세스 사이의 단대단 통신 기능을 지원
  • 프로세스 구분을 위한 주소 개념 필요(포트번호)
    
    
• 세션 계층
  • 송수신자 사이에 상위적 연결 개념인 세션을 지원
    
    
• 표현 계층
  • 데이터의 의미와 표현 방법을 처리
  • 암호화/압축 기능도 처리
    
    
• 응용 계층
  • 대표적인 인터넷 서비스: FTP, Telnet, 전자메일
    
    

TCP/IP 모델

TCP/IP 구현 환경

• 시스템 공간(계층1~4): 운영체제에서 동작
• 사용자 공간(계층5~7): 사용자 프로그램으로 동작
  
  

  프로토콜

• TCP/UDP: 사용자 데이터를 전송하는 전송 계층 프로토콜
  • IP: 사용자 데이터를 전송하는 네트워크 계층 프로토콜
  • ARP와 RARP
  • ARP: IP 주소를 MAC 주소로 변환
  • RARP: MAC 주소를 IP 주소로 변환
• ICMP
  • 오류 메세지를 전송하는 프로토콜
  • IP 프로토콜에 캡슐화되어 전송됨