Application Layer

OSI 7 layers

Layer : 개념을 나눠 둔 것. 이 안에 여러 protocol이 있다.

이름	프로토콜
Application	Process
Transportation	TCP/UDP
Network	IP
Link	Wifi, LTE, Ethernet
Physical

하위 층은 상위 층에 서비스를 제공하게 된다.

ex) T → A : Inegrity, 속도

Client - server Architecture

Application layer은 프로세스간의 통신을 주관한다.

프로세스 간 메시지를 주고 받는 용도인 Socket으로 연결 → IP address와 Port number이 이용된다.

• Server
  • always-on
  • permanent IP address 고정된 IP 주소를 갖는다
  • data center
• Clients
  • communicate with server
  • dynamic IP address IP 주소가 고정돼있지 않는다.

Transport service that app needs

1. Data Integrity → 얘만 제공해주고 나머지는 App이 하게 된다.

   데이터의 신뢰성을 보장함

   • TCP가 제공해줌

2. Throughput

   1초에 n양이 도달해야하는 정도

3. Timing

   packet이 적어도 어느 시간에 도달하도록

   영상 송출 같은데서 중요한 문제

Internet apps

app	application layer protocol	underlying transport protocol
e-mail	SMTP	tcp
remote terminal access	telnet	tcp
web	HTTP	tcp
file transfer	FTP	tcp
streaming	HTTP, RTP	tcp or udp
internet telephony	SIP, RTP	tcp or udp

HTTP

hypertext transfer protocol

• 역할
  • request : hypertext 파일 요청
  • response : 해당 파일 전달

→ 이전에 Transport 층에서 TCP가 필요

• TCP를 통해서 서버에 연결된다.
• Stateless
  • 서버는 이전 요청에 대한 상태를 기억하지않음
  • 아무것도 기억하지 않아 상태 자체가 없음
• Connections
  • non-persistent: 한 연결에 한 정보만, 이후로 연결 종료
    • 10개의 정보라면 10번의 연결이 필요하다.
  • persisitent : 한 연결에 모든 정보가, 정보가 하나 지나가도 연결이 지속된다.
    • 10개의 정보여도 1번의 연결만 필요하다.

Socket

프로세스 간의 통신 방식

• app과 network 사이의 인터페이스
• OS 간의 인터페이스
• transport 방법에 따라 종류가 두가지다.
  • TCP = SOCK_STREAM
  • UDP = SOCK_DGRAM

TCP

연결시 : Three-way handshaking

socket → bind → listen → accept 과정으로 client와 연결됨

→ 이후 client로 부터 connect 요청이 올 때까지 block 된다.

→ read, write을 반복하고 client가 close 요청을 하면 server도 close한다.

• bind : 생성한 socket의 id로 특정 포트에 연결
• listen : connection 기다리기위한 passive state
• accept : 새로운 connection을 허락하겠다.
• close : data 교환이 다 끝난 후 sokcet을 release하여 다른 프로세스가 사용할 수 있도록 함

Transport Layer

Multiplexing / Demultiplexing

Multiplexing : 여러 프로세스에서 생성된 socket을 transport layer에서 segment로 묶어서 이동시킴

Demultiplexing : segment를 받아서 application으로 올려줄 때 분리해서 Socket으로 올려줌. 이때 어떤 Socket일지를 정하게 된다.

Demultiplexing 방법

헤더에 맨 앞에 number들로 한다.

UDP : source port #, destination port # 두 가지

→ length, checksum 까지 네가지로 에러 체크까지 해준다.

TCP : destination IP & port #, Source IP & port # 네 가지

→ 각 client마다 소켓을 관리한다.