네트워크의 기본 계층 구조

강정우·2023년 3월 10일
네트워크
0

네트워크

목록 보기
6/32
post-thumbnail
  • 우선 우리가 왜 네트워크의 기본 계층 구조를 알고있어야 할까
  • 이 모형을 이해하면 특정 네트워킹 시스템에서 일어나는 일을 이해하고 어떠한 문제가 발생했을 시 문제의 원인을 계층에 따라 보다 쉽게 파악할 수 있기 때문이다.

OSI 7계층

7 : 응용계층 (Application)

  • 사용자가 직접 사용하고 보는 부분이며 한마디로 interface의 역할을 한다.
  • 응용 프로세스 간의 정보 교환 담당한다.
  • 전송 단위 : Message
    Ex) Chrome, Skype, Office, Safari 등등 응용 프로그램(application)

6 : 표현계층 (Presentation)

  • 네트워크 형식과 응용프로그램 형식 간 데이터를 사용할 수 있게 하기위해 데이터를 변환하는 것을 나타낸다.
  • 응용프로그램이나 네트워크를 위해 데이터를 “표현”하는 것이다.
  • 전송하는 데이터의 인코딩, 디코딩, 암호화, 코드 변환 등을 수행한다.
  • 전송 단위 : Message
    Ex) 데이터를 안전하게 전송하기 위해 암호화/복호화, 데이터 표현에 차이 번역

5 : 세션계층 (Session)

  • 기기 간 혹은 pc와 서버 간 대화를 하려면 session을 만들어야하는데 이 계층에서 진행이 된다.
    따라서 이 계층으로 인해 통신 장치 간 상호작용 및 동기화가 가능하다.
  • 세션 계층은 조율(예: 시스템의 응답 대기 기간), 세션 마지막에 응용프로그램 간의 종료 등의 기능이 있어야한다.
  • 연결 세션에서 데이터 교환, 에러 발생 시 복구 관리 => 논리적 연결 담당한다.
  • 전송 단위 : Message

4 : 전송계층 (Transport)

  • 전송 계층은 pc 와 서버 간의 데이터 전송 조율을 담당한다.
  • 보낼 데이터의 용량과 속도, 목적지 등을 처리한다.
  • 전송 계층의 예 중에서 가장 잘 알려진 것이 전송제어프로토콜(TCP)이다.
  • TCP는 인터넷 프로토콜(IP) 위에 구축되는데 흔히 TCP/IP로 알려져 있다.
  • 종단 간(End-to-End)에 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당한다.
  • 전송 단위 : Segment
  • 4계층에서 전송 되는 단위 => 세그먼트(Segment), 종단 간의 에러 복구와 흐름 제어 담당한다.
    ex) TCP/UDP
  • 4계층 장비 : L4 스위치 (3계층 트래픽 분석, 서비스 종류 구분)

L4 스위치 : 외부로 부터 오는 요청을 서버로 분산해주는 로드밸런싱(load balancing)을 해준다. 즉, 서버의 부하를 감소시켜준다. + virtual server를 생성하여 서버 번호를 대신하기 때문에 정확한 도메인 주소가 없어 ddos의 공격으로부터 안전하다.

3 : 네트워크 계층 (Network)

  • 라우터 기능이 대부분 여기에 해당한다.
  • 라우팅을 통한 패킷 전달을 담당한다.
  • 예를 들어 서울에서 부산까지 굉장 히많은 경로가 있는데 이 계층에 라우터가 가장 효율적인 경로를 찾아서 작업해주는 것이다.
  • 중계 노드를 통하여 전송하는 경우, 어떻게 중계할 것인가를 규정한다.
  • 전송 단위 : Packet
  • 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달 => 라우팅
  • 3계층 장비 : 라우터, L3 스위치

2 : 데이터 링크 계층 (Data Link)

데이터 링크 계층은 (두 개의 직접 연결된 노드 사이의) 노드 간 데이터 전송을 제공하며 물리 계층의 오류 수정도 처리한다. 여기에는 2개의 부계층도 존재한다. 하나는 매체 접근 제어(MAC) 계층이고 다른 하나는 논리적 연결 제어(LLC) 계층이다. 네트워킹 세계에서 대부분 스위치는 2계층에서 작동한다.

  • 물리적인 연결을 통하여 인접한 두 장치간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당한다.
  • 전송 단위 : Frame
  • 정보의 오류와 흐름을 관리. 안정된 정보 전달 　　 　　 　　
  • 2계층 장비 : 브리지, 스위치

1 : 물리 계층 (Physical)

  • 시스템의 전기적, 물리적 표현을 나타낸다.
  • 무선 주파수 링크는 물론 핀 배치, 전압, 물리 요건 등이 포함된다.
  • 네트워킹 문제가 발생하면 많은 네트워크 전문가가 물리 계층으로 바로 가서 모든 케이블이 제대로 연결돼 있는지, 라우터나 스위치 또는 컴퓨터에서 전원 플러그가 빠지지 않았는지 확인한다.
  • 전기적, 기계적 특성을 이용하여, 통신 케이블로 전기적 신호(에너지)를 전송한다.
  • 전송 단위 : bit
  • 단지 데이터 전달 역할만을 하고, 알고리즘, 오류 제어 기능 존재 X 　　
  • 1계층 장비 : 리피터, 허브, 케이블

TCP/IP

  • 현재의 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신규약이다.
  • 하드웨어, 운영체제, 접속매체에 관계없이 동작할 수 있는 개방성을 가진다는 특징이 있다.

4 : Application Layer

  • OSI 7 Layer에서 세션계층 , 프레젠테이션계층, 애플리케이션 계층에 해당한다. (5, 6, 7계층)
  • 표준적인 인터페이스를 제공
  • TCP/IP 기반의 응용 프로그램을 구분할 때 사용한다.
  • 프로토콜 : HTTP, FTP, Telnet, DNS, SMTP

3 : Transport Layer

  • OSI 7 Layer에서 전송계층에 해당한다.
  • 네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에서 신뢰성 있는 전송기능을 제공한다.
  • 시스템의 논리주소와 포트를 가지고 있어서 각 상위 계층의 프로세스를 연결해서 통신한다.
  • 정확한 패킷의 전송을 보장하는 TCP와 정확한 전송을 보장하지 않는 UDP 프로토 콜을 이용한다.
  • 데이터의 정확한 전송보다 빠른 속도의 전송이 필요한 멀티미디어 통신에서 UDP 를 사용하면 TCP보다 유용하다.
  • 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 자료의 송수신을 담당
  • 프로토콜 : TCP, UDP

2 : Internet Layer

  • OSI 7 Layer의 네트워크 계층에 해당한다.
  • 인터넷 계층의 주요 기능은 상위 트랜스포트 계층으로부터 받은 데이터에 IP패킷 헤더를 붙여 IP패킷을 만들고 이를 전송하는 것이다.
  • 통신 노드 간의 IP 패킷을 전송하는 기능 및 라우팅 기능을 담당
  • 프로토콜 : IP, ARP, RARP, ICMP, OSPF

1 : Network Access Layer

  • OSI 7 Layer에서 물리계층과 데이터링크 계층에 해당한다.
  • OS의 "네트워크 카드"와 "디바이스 드라이버" 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되 는 모든 것을 지원하는 계층
  • 송신측 컴퓨터의 경우 상위 계층으로부터 전달받은 패킷에 물리적인 주소은 MAC 주소 정보를 가지고 있는 헤더를 추가하여 프레임을 만들고, 프레임을 하위계층인 물리계층으로 전달한다.
  • 수신측 컴퓨터의 경우 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 상위 계층인 네트워크 계층으로 전달한다.
  • CSMA/CD, MAC, LAN, X25, 패킷망, 위성 통신, 다이얼 모뎀 등 전송에 사용
  • 프로토콜 : Ehternet(이더넷), Token Ring, PPP

reference

profile
강정우
智(지)! 德(덕)! 體(체)!
이전 포스트

TCP / UDP

다음 포스트

Rest Api

0개의 댓글