TCP/IP 모델 [update version]

정지원·2022년 1월 27일

network

https://www.youtube.com/watch?v=1pfTxp25MA8
이 내용은 히히님의 우테코 발표를 보고 정리한 내용입니다.

1. 물리계층

컴퓨터와 컴퓨터가 통신을 할 때 디지털 신호와 아날로그 신호를 Encoding & Decoding 하여 데이터를 전달하는 계층이다.

동작과정은 0,1로 이루어졌있는 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 [인코딩]보내고 , 아날로그 신호를 받아 다시 0,1의 디지털 신호로 바꾸어 전달 받는 [디코딩] 을 통해 통신한다.

디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 이유는, 디지털 신호의 주파수의 범위가 0~무한대의 범위를 가지고 있기 때문이다.

전선은 한정된 주파수 범위의 데이터만 전송할 수 있다.
얘를 들어 어떤 전선의 주파수 범위가 "-5hz ~ 5hz" 까지라면 10hz 의 데이터는 유실 되기 때문에 아날로그 신호로 바꾸어 보내는 것이다.

물리계층의 구현은 하드웨어에서 담당 하고 있고, 정확히 PHY칩에서 담당하고 있다.

2. 데이터링크 계층

먼저 스위치 장비에 대한 개념을 알고 가야한다.
스위치는 여러 대의 컴퓨터와 통신하기 위해 고안된 장비이다.

통신을 하려는 컴퓨터가 생길때마다 전선을 연결 한다면 비효율적인 비용이 발생할 것이다.

<https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=gmjroc&logNo=40111044092 참조>

버스형 구조를 통해 [검은색 굵은선은 구리선] 데이터를 흘러보내면, 구리선을 통해 데이터가 전달된다. 단점은 모든 컴퓨터에게 전송이 된다 라는 점이다.
이를 해결 하기 위해 ,

스위치는 이더넷 케이블을 통해 컴퓨터 하드웨어의 Mac주소(물리적주소)를 찾아내고 이를 통해 수신지 와 목적지를 파악하여 통신 할 수 있게 해준다.

스위치로 연결된 여려대의 기기가 통신을 한다고 가정했을때, 만약 동시에 여러대의 기기에서 한기기에 데이터를 보낼때

011110101010111101011010101111 이러한 데이터가 왔다고 생각해보자.

어떤기기에서 어디까지의 데이터가 왔는지 알수가 없다.

데이터 링크 계층에서는 프레임이라는 단위를 이용하여 이를 해결한다.

데이터를 보낼때 시작지점과 끝지점을 명확하게 알 수 있는 구분자를 생성하여 보내는것이다.

이 구분자를 프레임이라고 한다.

3.네트워크계층

라우터 : 스위치를 통해 작은 네트워크(로컬 네트워크)내의 내부통신 [인트라넷]이 가능해졌다면 라우터는 네트워크와 네트워크 끼리의 통신을 가능하게 해준다.
네트워크를 타고 타고 우리는 지구 반대편에 있는 사람과 통신을 할 수 있게 되었고 전세계로 연결되어있는 거대한 네트워크를 형성할 수 있게 되었다. [인터넷]

통신을 하는 디바이스들은 모두 고유의 주소 [IP 주소]를 가지고 있다.
통신을 하기 위해서는 목적지의 IP 주소를 알고 있어야한다. 이는 DNS 개념과도 연결되어 있다.

네트워크 계층에서는 패킷 단위로 데이터를 전송한다.
라우터는 이러한 패킷 단위의 데이터를 받아 목적지 주소까지 최적경로를 설정하여 전송한다.

https://www.youtube.com/watch?v=1pfTxp25MA8