목차
1. 컴퓨터 네트워크란?
2. 네트워크에서 데이터 전달 방식
3. 프로토콜 스택
4. OSI 7 Layer 계층
5. TCP/IP 계층
6. 네트워크 계층 모델 장단점
7. 라우터 vs 스위치
컴퓨터 네트워크란?
컴퓨터들 간에 정보 또는 데이터를 전달하기 위해 컴퓨터들을 서로 연결한 것 말한다.
네트워크에서 데이터 전달 방식
크게 4단계로 나눌 수 있다.
✅1. 송신자는 데이터 생성 및 인코딩
데이터는 디지털 신호로 변환되고, 보통 바이너리 형태로 인코딩이 된다.
✅2. 송신자에서 패킷 생성 및 전송
데이터는 패킷이라는 작은 단위로 나눠진뒤, 송신자의 라우터를 통해 인터넷으로 전송된다. 라우터는 패킷의 목적지 주소를 확인 후 다음 라우터로 패킷을 전송한다.
✅ 3. 인터넷에서 라우팅 및 전달
✅ 4. 수신자에서 패킷 수신 및 디코딩
패킷은 수신자의 라우터를 통해 수신자의 컴퓨터로 전달된다. 이후 패킷은 디코딩되어 원래의 데이터로 복원되며 최종적으로 사용자에게 제공되는 것이다.
프로토콜 스택
- 먼저, 프로토콜이란, 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계이다. 즉 통신 규약 및 약속이다.
- 대표적인 프로토콜 예시로는 HTTP, FTP, SSL, TCP, UDP, IP 등이 있다.
- 프로토콜 스택은 계층화된 구조(스택 구조)로 모여 있는 프로토콜의 집합을 의미한다.
🚨 OSI 7 계층구조
- 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7계층으로 나눈 표준 모델이다.
- 모든 계층마다 데이터를 다루는 단위 (PDU) 가 존재하며, 각 단계들을 거쳐가며 PDU가 다음 계층을 거쳐 최하위 단계에서 Bit가 된다.
💡1계층: 물리 계층(Physical Layer)
PDU: Bit
- 최하위 계층으로 데이터 전송의 시작 담당
- 비트 단위(0,1)의 데이터를 전송
💡2계층: 링크 계층(Link Layer)
PDU: Frame
- 물리계층으로 받은 전기 신호를 안전한 정보인 링크로 변환
- MAC 주소를 통해 통신
MAC 주소란❓
컴퓨터 간 데이터를 전송하기 위해 있는 컴퓨터의 물리적 주소 또는 하드웨어 주소.
💡3계층: 네트워크 계층(Network Layer)
PDU: Packet
- 신속하게 데이터를 전달하는 역할
- 네트워크를 논리적으로 구분하고 연결하는 계층으로, 논리적 주소인 IP주소를 사용
각 호스트에 IP 주소를 부여하고, 라우팅 기술을 활용하여 데이터를 특정 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달한다.
호스트란❓
네트워크에 연결 되어 있는 컴퓨터들.
💡4계층: 전송 계층(Transport Layer)
PDU: Segment
- 목적기까지 보내는 데이터들 제어, 에러, 신뢰성 관리
- 헤더에 송신지와 수신지의 포트 번호를 포함하여 전달하는 계층
- 대표적으로 TCP, UDP 프로토콜 이용
- TCP: 신뢰성 있는 통신 보장, 전송이 실패한 패킷들 재전송
- UDP: 데이터 빠르게 전송하는데 초점, 데이터 제대로 도착했는지 확인X
💡5계층: 세션 계층(Session Layer)
- 실제 데이터를 만들어 내고 데이터 통신하기 위한 논리적 연결 담당
- SW 인증과 권한을 확인하는 등 응용 프로그램 관리하는 역할
- 예시: SSH, TLS
💡6계층: 표현 계층(Presentation Layer)
- 실제 데이터의 코드 변환(인코딩), 데이터 암호화, 압축 등을 통해 "표현"
- 데이터 압축과 인코딩을 이 계층에서 담당하여 응용 계층의 부담이 줄어든다.
- 송수신측에서 사용하는 데이터 타입 정하기 (png, jpg, text 등)
💡7계층: 응용 계층(Application Layer)
- 최종적인 데이터를 전달하는 목적지
- 인터페이스 통해 사용자가 데이터를 직접적으로 통신할 수 있도록 한다.
- SMTP(메일), FTP(파일), HTTP(웹) 등
🚨 TCP/IP 계층구조
데이터통신 네트워크의 대표적인 모델
💡1계층: 네트워크 액세스 계층(Network Access Layer or Network Interface Layer)
💡2계층: 인터넷 계층(Internet Layer)
💡3계층: 전송 계층(Transport Layer)
💡4계층: 응용 계층(Application Layer)
네트워크 계층 모델
- 장점:
1. 모듈화 및 독립성
- 통신이 일어나는 과정의 흐름 파악 가능
- 어느 부분에 이상이 있는지 파악하여 빠르게 문제 해결 가능
- 단점:
계층 간 상호작용에 의한 오버헤드
라우터 vs 스위치
💡라우터(Router)
- 네트워크 사이에 데이터 전송을 수행하는 기기
- IP 네트워크 간을 연결하고 네트워크 간의 데이터 전송을 수행한다.
- 목적지로 가는 적합한 경로를 찾아주는 라우팅 기능을 한다.
- 목적지까지 IP주소를 기반하여 최적경로를 선택하기 때문에 네트워크 계층에 속한다.
라우팅이란❓
한 위치에서 다른 위치로 패킷을 전달하는 경로를 찾아 전송하는 것
💡스위치(Switch)
- 같은 네트워크 내부에서 데이터 전송을 수행하는 기기
- 소규모 비즈니스 네트워크 안에서 컴퓨터, 프린터 등 모든 디바이스를 서로 연결해주어 자원을 쉽게 공유할 수 있도록 한다.
- MAC 주소 기반으로 동작하기 때문에, 데이터 링크 계층에 속한다.
레퍼런스
데이터 전송하는 과정 참고
네트워크 계층 구조 참고
네트워크 계층 구조 참고2
네트워크 계층 구조 참고3
라우터 vs 스위치1 참고
라우터 vs 스위치2 참고
