Network Model

컴퓨터 네트워크와 데이터 케뮤니케이션에 대해 공부해보려고 한다..

공부할 책은

Computer Networking
A Top-Down Approach

Data Communications And Networking

❓ 컴퓨터 네트워크란 무엇일까?

컴퓨터 네트워크는 자원을 공유하고 데이터를 교환할 수 있도록 하는 digital telecommunications network 이다.

네트워크 모델에는 OSI model과 TCP/IP model이 있다.

OSI model

OSI(Open Systems Interconncection) 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나누어 각 계층의 역할과 기능을 정의하였다.

1. 물리 계층 (Physical Layer)

   • 데이터 단위 : 비트 (Bits)
   • 물리적 장치 간의 실제 데이터 전송을 담당한다. 전기적 신호, 광 신호, 무선 신호 등을 통해 데이터를 전송하며, 케이블, 네트워크 장비 같은 물리적 매체에 대한 규격을 정의한다.

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

   • 데이터 단위 : 프레임 (Frames)
   • 물리 계층에서의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. MAC 주소를 통해 물리적 장치들을 구별하며, 오류 검출, 흐름 제어 및 충돌 제어 등의 기능을 제공한다.

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

   • 데이터 단위 : 패킷 (Packests)
   • 데이터가 여러 네트워크를 통해 목적지까지 전달되도록 경로를 설정하고 관리한다. IP 주소를 사용하여 논리적 주소를 정의하며, 패킷을 라우팅하는 역할을 한다.

4. 전송 계층 (Transport Layer)

   • 데이터 단위 : 세그먼트 (Segments)
   • 종단 간 통신을 담당하며, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. TCP와 UDP 같은 프로토콜을 통해 데이터가 손실되지 않고 정확하게 전달되는지 확인하며, 흐름 제어와 오류 복구 등의 기능도 수행한다.

5. 세션 계층 (Session Layer)

   • 데이터 단위 : 데이터 (Data)
   • 두 시스템 간의 대화(세션)을 설정, 유지, 종료하는 역할을 한다. 연결된 시스템 간의 통신을 효율적으로 관리하고 동기화하는 기능을 제공한다.

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

   • 데이터 단위 : 데이터 (Data)
   • 데이터의 형식을 변환하고 암호화, 압축 등을 담당한다. 사용자가 이해할 수 있는 형태로 데이터를 변환하거나 네트워크에서 사용할 수 있는 형태로 변환하는 과정을 포함한다.

7. 응용 계층 (Application Layer)

   • 데이터 단위 : 데이터 (Data)
   • 최종 사용자가 네트워크에 접근하는 데 필요한 다양한 네트워크 서비스를 제공한다. 이메일, 웹 브라우저, 파일 전송 등의 서비스가 여기에 포함된다.

TCP/IP model

TCP/IP 모델은 OSI 모델과 유사하지만 실제 네트워크 구현에 더 많이 사용된다. TCP/IP 모델은 보통 4계층 또는 5계층으로 구분된다.

5계층 모델은 보통 OSI 모델의 7계층에서 5, 6, 7 계층을 응용계층으로 묶어서 나타낸다.

1. 물리 계층 (Physical Layer)

   • 물리적 매체를 통해 데이터를 전송하는 기능을 담당한다. 네트워크 케이블, 무선 신호, 광섬유 등을 통해 전기적 신호나 빛, 전자기파를 이용해 데이터를 전송한다.
   • 위 그림의 "links" 부분에 해당한다.

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

   • 물리 계층에서 송수신된 데이터의 오류를 감지하고, 이를 수정하여 신뢰성 있는 전송을 보장한다. 또한, MAC 주소를 사용하여 네트워크에서 장치 간 데이터 프레임을 교환한다.
   • 위 그림에서 "Network Access" 부분에 해당한다.

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

   • 데이터를 패킷으로 나누고, 목적지까지의 최적의 경로를 통해 전달하는 역할을 한다. 이 계층에서는 IP 주소를 사용하여 패킷의 출발지와 목적지를 식별한다.
   • 위 그림에서 "Internet" 부분에 해당한다.

4. 전송 계층 (Transport Layer)

   • 호스트 간 데이터 전송을 관리하고, 데이터의 신뢰성을 보장하는 역할을 한다. 데이터의 순서와 와전성을 관리하며, TCP와 UDP가 이 계층에서 사용된다.
   • 위 그림에서 "Host-to-Host"가 이 부분에 해당한다.

5. 응용 계층 (Application Layer)

   • 사용자가 직접 사용하는 애플리케이션과 네트워크가 동작하는 계층이다. 웹 브라우징, 이메일 송수신, 파일 전송 등 다양한 서비스를 제공한다. 이 계층에서는 여러 응용 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신한다.

❓ 인터넷 네트워크란 무엇일까?

인터넷은 거대한 네트워크들의 네트워크다.
컴퓨터들은 인터넷에 연결되어 있으면 서로 네트워크를 형성하면서 커뮤니케이션 할 수 있다.

인터넷은 라우터와 스위치로 이루어진 네트워크로 구성된다. 이 장비들은 컴퓨터 간의 데이터 패킷을 교환하고, 데이터가 목적지까지 도달하도록 돕는다.

💡 패킷의 종류
인터넷 네트워크에서 전송되는 패킷은 크게 세 가지로 나뉜다.

• 데이터 패킷 (Data Packets)
  실제 데이터를 담고 있는 패킷이다. 예를 들어, 웹 페이지나 이메일에 포함된 정보가 여기에 해당한다.

• 제어 패킷 (Control Packets)
  데이터 전송을 제어하고 네트워크 장비 간의 통신을 조정하는 패킷이다. 예를 들어, 라우터 간 경로 설정과 같은 작업을 처리한다.

• 관리 패킷 (Management Packets)
  네트워크 장비의 상태를 모니터링하거나 성능을 관리하기 위한 패킷이다.

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요약

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다음은 인터넷에 대해 알아보자.