지금까지 OSI 모델의 계층에 대해 알아보았다. 이번에는 웹 사이트를 방문했을 때 이루어지는 전체적인 데이터 처리 과정에 대해 알아보자.
랜 카드에서의 데이터 전달과 처리
네트워크의 구성
다음과 같이 컴퓨터, 스위치, 라우터로 구성된 네트워크가 있다고 가정하고 데이터가 전달되는 과정을 살펴보자.
OSI 모델로 나타내면 다음과 같다.
컴퓨터의 데이터가 전기 신호로 변환되는 과정
OSI 모델의 캡슐화와 역캡슐과 과정을 살펴보며 컴퓨터에서 스위치로 데이터가 전달되는 과정을 알아보자.
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웹 브라우저에서 사이트 주소를 입력한다.
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웹 사이트 접속 HTTP 프로토콜이 응용 계층에서 실행되어 전송 계층으로 넘어간다.
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HTTP 프로토콜이므로 전송 계층에서는 목적지 포트 번호가 80인 TCP 헤더가 붙는 데이터(세그먼트)를 만든다. 이것을 네트워크 계층으로 넘긴다.
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네트워크 계층에서는 세그먼트에 IP 헤더를 붙인다. 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소를 붙인 데이터(IP 패킷)를 데이터 링크 계층으로 넘긴다.
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데이터 링크 계층에서는 목적지 MAC 주소와 출발지 MAC 주소가 있는 이더넷 헤더를 붙인다. 이더넷 헤더와 트레일러가 붙은 데이터(이더넷 프레임)을 물리 계층으로 넘긴다.
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물리 계층인 랜 카드에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 스위치A(네트워크)로 전송한다.
스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리
스위치에서 데이터 전달과 처리
스위치 A는 데이터 링크 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 라우터 A로 전송한다.
컴퓨터 1에서 받은 이더넷 프레임을 전기신호로 받아서 그대로 전달하는 건가?
라우터에서의 데이터 전달과 처리
라우터 A에서의 캡슐화와 역캡슐화에 대해 살펴보자.
스위치 A에게서 전기 신호가 라우터 A에 도착하면 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교하여 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행한다.
그리고 네트워크 계층에 전달해 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교한다.
라우팅 테이블에 목적지 IP 주소의 경로가 있다면 출발지 IP 주소를 라우터의 외부 IP 주소(실제로는 WAN 측)로 바꾸고 데이터 링크 계층으로 전달해 라우터 B에 전달되도록 이더넷 헤더와 트레일러를 붙이고 물리 계층에서 전기 신호로 변환해 네트워크로 전달한다.
이 과정을 라우터 B에서도 반복한다. 라우터 B에서는 라우팅 할 때, 출발지 IP 주소를 라우터 B의 내부 IP 주소(실제로는 LAN 측)인 192.168.10.1로 변경하여 데이터 링크 계층으로 전달한다.
스위치 B로 전달된 전기 신호는 데이터 링크 계층에서 처리하고 웹 서버에 데이터를 전기 신호로 다시 전달한다.
웹 서버에서의 데이터 전달과 처리
이제 웹 서버에서 이루어지는 OSI 모델의 역캡슐과 과정을 알아보자.
- 전기 신호로 웹 서버에 전달되면 데이터 링크 계층에서 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교한 후 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하고 네트워크 계층에 전달한다.
- 네트워크 계층에서 목적지 IP의 주소와 웹 서버의 IP 주소가 같은지 비교하고 같으면 IP 헤더를 분리하고 전송 계층에 전달한다.
- 전송 계층에서 목적지 포트 번호를 확인하여 어떤 애플리케이션으로 전달되야 하는지 판단하고 TCP 헤더를 분리하고 응용 계층에 전달한다.
- 응용 계층에 데이터가 최종 도착한다.
지금까지 전체적으로 살펴본 내용은 웹사이트 요청 한 번에 대한 과정이었다. 웹 서버에서는 반대의 과정을 거쳐 컴퓨터로 데이터를 보낼 수 있다.
참고 사이트
