네트워크 수업 TCP/IP프로토콜 정리 #2

 

개방형 시스템(Open System)

• 기반 구조에 관계없이 서로 다른 시스템 간의 통신 기능을 제공
• OSI 모델은 개방형 시스템으로 상호 연동이 가능한 네트워크 구조를 이해하고 설계하기 위한 모델 구조

 

 

OSI 모델의 구조

• 모든 종류의 컴퓨터 시스템 간의 통신을 가능하게 하는 네트워크 시스템 설계를 위한 계층 구조
• 계층 간의 인터페이스 / 캡슐화 및 역 캡슐화 / SDU 및 PDU

 

 

반드시 "같은 계층" 끼리 약속을 맺어야함.

 

 

 

물리 계층(Physical Layer)

• 네트워크에서 두 시스템(노드) 간의 물리적 연결을 위한 프로토콜을 규정
• 물리적 회선의 종류
  유선 회선 : 꼬임 선, 동축 케이블, 광 케이블 등
  무선 회선 : 주파수 대역 등
  
  
• 회선 커넥터의 모양, 회선의 개수 등 물리적 기능
• 회선에서의 전기적 신호 형태를 규정
  +5v -> 1, 0v -> 0, -5v -> 0
  단극성 신호, 양극성 신호
  
  
• 어느 회선이 전원선이고, 어느 회선이 접지이고, 어느 회선이 신호선 인지 등을 규정
• 비트 스트림을 "어떤 형태로 표현하여 전송"할 것인지 등을 정의
• 물리 계층의 기능을 지원하는 장비
  리피터(중계기, 회선을 연장하는 기능, 신호증폭,재생)
  허브(멀티포트 중계기 기능)
  케이블
  
  
• 통신 단위는 1과 0으로 나타내어지는 "비트" 이며 즉, 전기적으로 On, Off 상태.
• 단지 데이터를 전달만 할 뿐 데이터가 "무엇인지" "어떤 에러가 있는지" "어떻게 보내는게 더 효과적인지" 등에 전혀 관여하지 않는다!

 

 

 

 

시작과 끝이 있고, 주소부분이있고, 제어부분이있고, 정보부분이 있다.

 

데이터링크 계층(Data Link Layer)

• 링크 : 노드와 노드를 연결한 논리적 회선
• 논리적 회선 : 눈에 보이는 물리적 회선이 아니라 "시간 분할" 등으로 다르게 구분할 수 있는 회선
• 링크 상에서 어떻게 데이터를 잘 주고받을 것인가를 규정!
  - 링크 상에서의 프레임구조, 오류제어, 흐름제어, 동기화 등을 규정
  - 접근제어(매체에 두 개 이상의 장치가 접속되어 있을 시, 어느 장치가 전송 권한을 갖는지를 규정
  
  
• Switch(PC, 스위치, AP를 연결), Bridge(네트워크 세그먼트 간을 연결)
• Mac address를 가지고 통신할 수 있게 해줌. 전송되는 단위는 "Frame"

 

※ Mac address란?

• 컴퓨터 간 데이터를 전송하기 위해 있는 컴퓨터의 물리적 주소, 하드웨어 주소
• 하나의 하드웨어만 가지고 있는 식별번호 (= 주민번호)
• IP는 변할 수 있지만 MAC은 변하지 않는다!
• ex) "인천광역시 ~~~(IP)"에 사는 'oo(MAC 주소)'에게 택배를 보내줘!

 

 

 

네트워크 계층(Network Layer)

• 네트워크 실무 영역의 가장 핵심 부분!!
• 수신 측 주소(번호)를 가지고 경로 설정을 하여 목적지까지 찾아가게 하는 기능을 수행
• 네트워크 계층에서의 데이터 구조를 패킷(ex=배송중인 트럭의 짐 하나하나)이라 함
• 송신 측에서는 패킷을 구성하고 수신 측에서는 패킷을 분해
• 송신 측 및 수신 측의 "논리적 주소의 설정(=ip주소)"
• 경로 지정을 통한 "트래픽 제어"
• 논리적 주소의 제어를 통한 "네트워크 보안"
  
  
• "데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 것" 이 가장 중요한 기능! (=라우팅이라고 함)
• Router, 요즘은 스위치 중에서도 라우팅 기능을 수행하는 스위치가 나오고 있음 (=Layer 3 스위치)

 

 

 

 

전송 계층(Transport Layer)

• 전송 계층의 네트워크에서 End-to-End 간의 전송 제어 방법을 규정
• 연결형 서비스 및 비 연결형 서비스를 제공
• 메시지의 분할 및 재조립
• 연결형의 경우 End-to-End 간의 흐름 제어, 오류 제어 기능을 수행
• 전송 계층에서의 데이터 구조 : Segment
• TCP (신뢰성, 연결지향적) / UDP (비선뢰성, 비연결성, 실시간)

 

 

세션 계층(Session Layer)

• 세션 계층의 기능은 송신 단과 수신 단 사이의 세션 채널(대화 채널)을 규정하는 것!
• 대화 채널
  - 멀티미디어 통신 환경에서의 오디오 채널, 비디오 채널, 텍스트 채널 등이 있음.
  - 대화의 전송 모드 : 전이중, 반이중, 단방향 모드 등
  - 동기화 기능 : 데이터스트림에 동기점 추가 기능

 

 

표현 계층(Presentation Layer)

• 데이터의 부호화/복호화
• 데이터의 암호화/복호화
• 데이터 압축 방법
• 한쪽이 한국어, 반대쪽이 영어로만 이야기하면 소통이 안됨! 한국어는 한국어로, 영어는 영어로 약속해야함!

 

 

응용 계층(Apllitcation Layer)

• 응용 서비스를 지원
• 사용자의 인터페이스를 제공

 

 

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TCP/IP 프로토콜 구조

TCP/IP 프로토콜 개요

• 1973년 미국에서 개발
• 인터넷 표준 프로토콜
• 4개 개층으로 구성됨
  1.네트워크 액세스 계층
  2.네트워크 계층
  3.전송 계층
  4.응용 계층

 

 

 

 

 

네트워크 액세스 계층

• OSI 7 Layer의 물리 계층과 데이터 링크 계층의 기능을 의미
• TCP/IP 구조에서는 최하위 계층에 해당
• 통신 단위 : Frame
  ex) MAC Frame, Ethernet Frame, IEEE 802.15.4 Frame 등등)
• MAC 주소의 지정
• 네트워크 엑세스 계층의 기능을 담당하는 장비
• 허브, 중계기(리피터), 스위치, 브릿지
• 물리적 주소(MAC주소 48비트) 주소 지정

 

 

 

 

 

네트워크 계층

• 목적지 IP 번호를 가지고 경로 설정을 하는 기능
• IP 주소 지정(IPv4, IPv6)
• 네트워크 계층의 데이터구조는 패킷이고 통신 단위는 데이터 그램임
• 네트워크 계층 프로토콜 (IP, ICMP, ARP(번호설정), RARP, RIP(라우팅), OSPF, IGMP 등)
• 네트워크 계층의 지원 장비는 라우터
  명절에 집을 내려갈떄 고속도로를 갈지, 국도로 갈지, 비행기로 갈지 이러한 경로설정을 해주는 장비를 "라우터"
• 번호와 패킷 관련된 이야기가 나오면 "네트워크 계층"
• 논리적 주소 (IP주소 32비트 또는 128비트) 주소 지정

 

 

 

 

 

전송 계층

• 네트워크에서 End-toEnd 간의 전송 제어 방법을 규정
  프로세스간의 끝과 끝을 어떻게 전송 할건지 
• 송신 단말의 프로세스와 수신 단말의 프로세스 간의 통신 방법을 규정
• 전송 계층의 프로토콜 
  TCP (연결형, 신뢰성, 오류제어, 흐름제어)
  UDP (비연결형, 속도가매우 빠름, 브로드캐스팅)
• 통신 단위 : TCP 세그먼트 또는 UDP 데이터그램
• 연결형 및 비연결형에 따른 서비스 포트를 지원
• 포트 번호(16비트)를 주소 지정

 

 

 

 

응용 계층

• OSI 모델에서 세션, 표현, 응용 계층의 기능을 규정
• 전송 계층의 지원을 받아 다양한 인터넷 응용 서비스를 제공
• 응용 계층의 통신 단위 : 메시지
• TCP 지원 응용 프로토콜 
  : HTTP, FTP, TELNET, SMTP 등
• UDP 지원 응용 프로토콜
  : DNS, TFTP, SNMP 등
• URL주소, 메일주소 등을 주소 지정