ch2. 네트워크를 만드는 것

TCP/IP로 통신하는 PC와 스마트폰, 각종 네트워크 기기를 host라고 한다.

• 4개 계층의 프로토콜이 모두 정상적으로 제 기능을 해야 통신이 이루어진다.
• 어떤 계층이 기능을 발휘하려면 그 하위 계층이 정상적으로 동작해야한다.

네트워크 인터페이스 층

하나의 네트워크는 라우터와 레이어3 스위치로 구획되는 범위 또는 레이어2 스위치로 구성되는 범위이다.

인터넷 층

네트워크 사이에서의 데이터 전송역할을 한다.

• 네트워크끼리 연결하고 데이터를 전송: 라우터
• 라우터에 의한 네트워크간 전송: 라우팅
• 원격지 네트워크에서 최종적인 출발지와 목적지 사이의 데이터 전송: 엔드 투 엔드 통신(다른 네트워크에 있는 기기간의 통신)

트랜스포트 층

데이터를 적절한 애플리케이션에 배분한다.

TCP를 이용하면 어떤 이유로 데이터가 유실되어도 그 사실을 검출해 데이터를 다시 보내준다. $\rightarrow$ TCP에는 엔드 투 엔드의 신뢰성을 확보해주는 기능이 있다.

애플리케이션 층

애플리케이션의 기능을 실행시키기 위한 데이터의 형식과 처리 절차 등을 결정한다. 즉 0,1이 아닌 문자, 이미지 등으로 변환(데이터 표현)

HTTP $\rightarrow$ 웹 브라우저
SMTP, POP3 $\rightarrow$ 전자메일 처럼 애플리케이션의 통신을 준비하기 위한 프로토콜도 있다.

제어정보

각 프로토콜에는 각각의 기능을 실현하기 위한 제어정보(헤더)가 필요하다.
ex) 데이터 전송 프로토콜에는 출발지와 도착지 주소가 지정된다.

데이터를 전송할 때 헤더를 추가한다 $\rightarrow$ 캡슐화
데이터를 받으면 헤더를 바탕으로 적절하게 처리해 헤더를 벗겨내고 다시 다른 프로토콜로 처리를 넘긴다. $\rightarrow$ 역캡슐화

웹 브라우저 데이터에 계층의 상위 프로토콜부터 차례로 헤더를 추가한다.

이더넷 헤더 - IP 헤더 - TCP 헤더 - HTTP 헤더 - 웹 브라우저 데이터 - FCS

FCS(Frame Check Sequence): 에러 체크 위한 정보

데이터가 네트워크 기기(라우터 등 중간기기)에 도착하면 0, 1데이터로 되돌려 헤더를 통해 재전송한다. 목적지 웹 서버에 도착하면 0, 1로 변환 후 자기 앞으로 온 데이터인지 확인하고 FCS로 데이터 오류를 확인한다. 목적지가 맞으면 이더넷 헤더와 FCS를 제거하고 IP 헤더 처리를 넘긴다. IP 헤더에선 자기 앞으로 온 데이터인지 확인하고 맞으면 TCP 헤더로 넘긴다. TCP 헤더를 통해 어느 애플리케이션인지 확인한다. 이 후 웹 서버 애플리케이션으로 데이터처리를 넘긴다. 마지막으로 HTTP 헤더와 그 뒤 데이터 부분을 처리한다.

데이터 호칭

HTTP 메세지 - 애플리케이션 층 HTTP
TCP 세그먼트 - 트랜스포트 층 TCP
IP 패킷 - 인터넷 층 IP
이더넷 프레임 - 네트워크 인터페이스 층 이더넷