프로토콜 계층
- 각 계층은 위 계층에게 기능을 제공한다.
- 각 계층은 아래 계층의 기능을 이용한다.
- 계층화는 복잡한 시스템을 다루기 위해 필요하고 업데이트와 유지 보수를 편하게 해준다.
- 계층화는 추상화이다. 따라서 이를 이용하는 입장에서는 안이 어떻게 생겼는지 알 필요가 없다.
OSI 7계층
물리 계층
- 링크로 연결된 노드간의 신호 교환을 담당
- 신호랑 0, 1 같은 비트를 말한다.
링크 계층
- 통신을 하려면 띄어쓰기를 하거나 말하는 도중 잠깐 쉬는 것처럼 비트를 끝없이 보내면 안 되고 묶어서 보내야 한다.
- 링크 계층은 하나의 링크로 연결된 두 노드 사이에서 비트 묶음 교환을 담당한다.
- 주고 받는 단위를 프레임이라고 부른다.
- 비트 전달은 물리 계층에 위임해서 신경 안 쓴다
네트워크 계층
- 두 호스트는 거의 모두 간접 연결된다.
- 따라서 2계층만으로는 통신을 할 수 없다.
- 3계층은 네트워크로 연결된 호스트 사이에 데이터 묶음을 교환을 담당한다.
- 스위칭(라우팅과 포워딩)을 담당한다는 것이다.
- 즉 3계층은 어디로 보낼지를 결정하고 실제 보내는 것은 네트워크 인터페이스를 통해 2계층을 이용하면 된다.
- 주고 받는 단위를 패킷이라고 부른다.
전송 계층
- 실제 통신의 주체는 응용이고 한 단말에서는 여러 응용이 있다.
- 3계층이 단말까지는 데이터를 잘 전달해주지만 어느 응용으로 갈지는 정해주지 않는다.
- 응용까지 구분하여 도달하기 위해 포트 번호를 사용한다.
- 통신 응용 사이의 신뢰성 있는 메세지 교환을 담당한다.
- 응용이 단말에 연결되는 지점을 엔드라고 한다. 전송 계층은 엔드 투 엔드 통신을 담당한다.
- 4계층에서는 그냥 메세지라고 부른다.
세션 계층
프레젠테이션 계층
- 암화화 방식, 인코딩 방법등 데이터 표현 방식이 응용마다 다를 수 있다.
- 이런 문제를 해결하는 계층으로 응용이 단순히 데이터를 사용할 수 있게 하려고 존재한다.
응용 계층
- 응용 자체와 관련된 사항들을 담당한다.
- 전송 계층의 소켓 api를 사용한다.
인터넷 프로토콜 계층
- 세션 계층과 프레젠테이션 계층은 독립적이지 않고 응용 계층에 따라 바뀐다.
- 따라서 인터넷 프로토콜 계층에서는 위 3개의 계층을 합친다.
모래 시계 모델
- IP를 프로토콜 중심에 둔 인터넷의 모델을 말한다.
- IP는 모든 것을 연결한다.
- IP를 중심에 두면서 모든 것들은 통신을 하려면 반드시 IP를 사용해야 한다.
- 응용의 종류도 많고 링크의 종류도 다양하지만 IP가 이름 감싸며 구체적인 사항을 가려준다.
- 따라서 엄청난 다양성이 생긴다.
예를 들어
라우터가 컴퓨터와 무선으로 연결되고 ISP와는 이더넷으로 연결되면
컴퓨터는 와이파이와 관련된 1,2계층을 사용하여 라우터에게 패킷을 보낸다. 라우터는 이를 올려서 이더넷으로 감싸 ISP에게 보낸다.
이렇게 중심이 IP가 있어 양쪽이 달라도 다 소통할 수 있다.
캡슐화와 디캡슐화
캡슐화
아래 계층으로 내려가기 전에 자시의 헤더로 감싸는 것
예시
- 응용이 보낼 메세지를 HTTP가 받아 HTTP 헤더를 붙여서 전송 계층에게 보낸다. 내려간 메세지는 전송 계층의 페이로드가 된다.
- 위에서 받은 걸 전송 계층은 TCP 헤더를 붙여 네트워크 계층에 보낸다.
- 위에서 받은 것을 네트워크 계층은 IP 헤더를 붙여 패킷으로 만들고 링크 계층에 보낸다.
- 위에서 받은 패킷에 이더넷 헤더를 붙여 프레임으로 만들고 링크를 통해 보낸다.
디캡슐화
위로 보낼 때 자신의 헤더를 때는 것
- 링크를 통해 받은 프레임을 봤는데 맥주소가 자신의 맥주소이면 링크 헤더를 때서 위로 보낸다.
- 링크 계층에서 받은 패킷을 봤는데 IP주소가 자신의 것이라면 IP 헤더를 때서 위로 보낸다.
- 네트워크 계층에서 받은 것에서 포트번호를 보고 TCP 헤더를 때서 알맞은 응용에게 전달한다.
엔드 투 엔드 법칙
네트워크의 핵심이 아닌 기능은 반드시 종단에 있어야 한다는 법칙
- 예를 들어 오류 복구, 암호화 등의 기능을 네트워크를 거치면서 계속 하는 것이 아니라 양 끝단에서 진행해야 한다.
- 이를 통해 네트워크 전반의 구조를 단순화할 수 있다.
- 구조가 단순해지면 네트워크의 유지 보수가 편해진다.
