[Network] Protocol - OSI 7 계층, TCP/IP

Protocol

정의

• 절차를 포함한 통신규약
• 서로 다른 시스템에 있는 개체 간에 성공적으로 데이터를 전송하는 통신규약

 

OSI 7 계층

정의

• 네트워크에서 일어나는 통신의 흐름을 7개의 단계로 나눈 것

 

7계층으로 나누는 이유

• 네트워크의 통신 흐름을 단계별로 파악할 수 있다.
• 특정 단계에서 이상이 생기면 그 단계만 수정하여 해결할 수 있다.

Physical 물리

전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 통신 케이블로 데이터 전송

• 사용되는 통신 단위는 비트, 1과 0으로 나타낸다.
• 단지 데이터를 전기적인 신호로만 변환해서 주고받는 기능을 한다.
• 데이터 전송만 하고 어떤 에러가 있는지 신경쓰지 않는다.

Data Link 데이터 링크

물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할

• Mac 주소를 통해 통신
• 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 진행
• Mac 주소 : 네트워크 세그먼트의 데이터 링크 계층에서 통신을 위한 네트워크 인터페이스에 할당된 고유 식별자

 

Network 네트워크

데이터를 목적지까지 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)

• IP 주소를 부여하고 경로 설정
• 경로를 선택하고 주서를 정해서 경로에 따라 패킨을 전달 -> 라우터
• 여러 개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층
  • 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류 제어, internetworking 등을 수행
• 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달하여 인터넷이 가능하게 한다.
• IP(논리주소)를 할당

 

Transport 전송

포트를 열어서 응용프로그램들이 전송할 수 있게 함.

• TCP와 UDP를 통해 통신을 활성화
• 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 줌.
• 전송 계층은 양 끝단(end to end)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해주어 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.
• 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식(SYN, ACK 등)
• 종단간 통신을 다루는 최하위 계층으로 종단간 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송한다.
• 오류 검출 및 복구와 흐름제어, 중복 검사 등을 수행

 

 Session 세션

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결

• 양 끝단의 프로세스가 데이터 통신을 관리하기 위한 방법을 제시하는 계층
• 동시 송수신 방식, 반이중 방식, 전이중 방식의 통신과 함께 체크 포인트의 유무, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 지닌다.
  • 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.
  • 통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단

 

Presentation 표현

데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고 암호화

• 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현, 포장/압축/암호화
• 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 으용 계층으로부터 덜어준다.

 

Application 응용

사용자가 보는 소프트웨어의 UI, 네트워크 서비스, 사용자의 입출력 부분 등을 담당하는 계층

• 사용자 인터페이스, 전자 우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스 제공
• 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
• 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다.

 

 

TCP/IP

Transmissiom Control Protocol/Internet Protocol : 데이터가 의도된 목적지에 닿을 수 있도록 보장해주는 통신 규약

 

TCP와 IP를 합쳐서 부르는 말로, IP주소 체계를 따르고 IP 라우팅을 이용해 목적지에 도달하며, TCP의 특성을 활용해 송신자와 수신자의 논리적 연결을 생성하고 신뢰성을 유지할 수 있도록 하겠다는 의미

 

TCP 

• 두 호스트가 교환하는 데이터와 승인 메세지 형식을 정희하여 서버와 클라이언트간의 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위해 만들어진 규약
• 신뢰성 있고 연결지향적

IP

• 컴퓨터와 컴퓨터간에 데이터를 전송하기 위해 필요한 각 컴퓨터의 주소
• IP는 4바이트로 이루어진 컴퓨터 주소로 192.168.9.255와 같이 3개의 마침표로 나뉘어진 숫자로 표시

Network Interface

• OSI 7계층의 물리 계층과 데이터 링크 계층
• 물리적인 주소로 MAC을 사용
• 이더넷, Token Ring 등

 

Internet

• OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당
• 통신 노드 간의 IP패킷을 전송하는 기능과 라우팅 기능을 담당
• IP, ICMP, ARP, RARP, 등

 

Transport

• OSI 7계층의 전송 계층에 해당
• 통신 노드 간의 연결을 제어하고 신뢰성 있는 데이터를 전송
• TCP, UDP 등

 

Application

• OSI 7계층의 세션, 표현, 응용 계층에 해당
• TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용
• SMTP, FTP, HTTP, DNS 등