계층 간 데이터 송수신 과정
컴퓨터를 통해 다른 컴퓨터로 데이터를 요청한다면 어떠한 일이 일어날까요?
예를들어 HTTP를 통해 웹서버에 있는 데이터를 요청한다면
이때 HTTP는 HTML 문서와 같은 리소스들을 가져올 수 있도록 해주는 프로토콜입니다. HTTP는 웹에서 이루어지는 모든 데이터 교환의 기초이며, 클라이언트-서버 프로토콜이기도 합니다. 클라이언트-서버 프로토콜이란 (보통 웹브라우저인) 수신자 측에 의해 요청이 초기화되는 프로토콜을 의미합니다. 하나의 완전한 문서는 텍스트, 레이아웃 설명, 이미지, 비디오, 스크립트 등 불러온(fetched) 하위 문서들로 재구성됩니다.
애플리케이션 계층에서 전송 계층으로 필자가 보내는 요청(request) 값들이 캡슐화 과정을 거처 전달되고, 다시 링크 계층을 통해 해당 서버와 통신을 하고, 해당 서버의 링크계층으로부터 애플리케이션까지 비캡슐화 과정을 거쳐 데이터가 전송됩니다.
캡슐화 과정
캡슐화 과정은 상위 계층의 헤더와 데이터를 하위 계층의 데이터 부분에 포함시키고 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정을 말합니다.
- 애플리케이션의 데이터가 전송계층으로(세그먼트, 데이터그램화됨) 가면서 TCP(L4)헤더가 붙습니다.
- 인터넷 계층으로 가면서 IP(L3)헤더가 붙어지며 패킷화가 됩니다.
- 링크 계층으로 가며 프레임 헤더와 트레일러가 붙어 프레임화가 됩니다.
비캡슐화 과정
캡슐화된 데이터를 받게되면 링크계층부터 타고 올라오면서 프레임화 -> 패킷화 -> 세그먼트,데이터그램화 -> 메시지화
결국 최종적으로 사용자에게 애플리케이션의 PDU인 메시지로 전달 됩니다.PDU
네트워크의 어떠한 계층에서 계층으로 데이터가 전달 될 떄 한덩어리 단위를PDU(Protocol, Data Unit)라고 합니다.
PDU 는 제어관련된 정보들이 포함된 헤더, 데이터를의미하는 페이드로로 구성되어 있다.
계층마다 부르는 명칭이 다른데 애플리케이션계층 - 메시지, 전송계층 - 세그먼트(TCP) 데이터그램(UDP), 인터넷 계층 - 패킷, 링크 계층 - 프레임 ,비트
IP 주소
ARP
컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신은 흔히들 IP 주소 기반으로 통신한다고 알고 있지만 정확히 이야기하자면 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 통신 합니다.
ARP(Address Resolution Protocol)를 통해 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환합니다. 이와 반대로 RARP를 통해 MAC 주소를 가상주소인 IP 주소로 변환하기도 합니다.
A 장치가 ARP request 브로드캐스트를 보내서 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 찾습니다. 그러고나서 B 장치가 ARP reply 유니캐스트를 통해 MAC 주소를 반환하는 과정을 거칩니다.
브로드캐스트 : 송신 호스타가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식.
유니캐스트 : 고유 주소고 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1대1 로 데이터를 전송하는 방식.
출처 : 면접을 위한 CS 전공지식 노트 - 지은이 : 주홍철
을 읽고 정리한 내용입니다.
