[데이터통신] Protocol Architecture

Protocol Architecture의 필요성

• communicatino system 이 매우 복잡합니다. > Divide and Conqure 기법을 사용
• Large Complex Task > Several Subtasks 로 분할
• 분할된 Task들은 LAYER 들로 나뉘어 스택의 형태를 하고 있습니다. > Layered Architecture

1. 표준화 & 상호운용 보장 : 다른 장비들 간의 통신 가능 및 품질 향상
2. 모듈 구조 = Protocol Architecture : 유지보수 쉽게 하기 위해서
3. 규모성 : 규모가 커져도 계층의 추가/확장/수정 으로 유연한 대처 가능

Layered Architecture

• 레이어의 변화는 다른 레이어의 변화를 일으키지 않는다.
• 직전 계층의 서비스만 호출 가능
• 직후 계층으로만 서비스 전달 가능
• 같은 계층끼리만 통신 가능

Abstraction (추상화)

• Hiding details of implementation in programs and data
• Separation of Interface from Implementation
• 구현한 것들과 인터페이스를 구분시키는 것

Layered Protocol Architecture

• 두 시스템에서 peer layers 들 끼리만 통신 가능
• 이 때 통신 규칙이 필요한데, 이러한 규칙들이 Protocol

Protocol

• a set of rules or conventions that allow peer layers to communicate
• 3가지 요소로 구성 : syntax, semantics, timing
• 프로토콜의 집합은 스택 구조를 하고 있다.

PDU (Protocol Data Units)

• 하나의 유닛(단위) 인데 peer entities들 간에 주고받는 데이터 정보
• PCI 와 SDU 로 구성
• 데이터가 클 경우 쪼개서 데이터 전송

PCI (Protocol Control Information)

• 프로토콜 헤더
• 기능 실현을 위한 제어 정보들

SDU (Service Data Unit)

• Payload
• 프로토콜의 서비스 대상

Protocol Architecture의 과정

• 바닥에서부터 1계층. 위로 갈수록 1씩 커짐
• 스택 구조. 최상위 계층의 정보가 스택에 가장 먼저 들어감. 마찬가지로 최하위 계층의 정보가 스택에 마지막으로 들어감.
• 데이터를 받으면 스택의 pop과 같은 순서로 하나씩 읽기 시작
• 맨 마지막에 원문이 pop 되면서 데이터 전달

Protocol Architecture의 표준

• 시장 표준 (TCP/IP protocol suite : De Facto)
• 법적 표준 (OSI, Open System Interconnection, Reference model : De Jure) - 7 Layers

OSI 7 Layers

Application
Presentation
Session
Transport
Network (Relay Node 필요)
Data Link (Relay Node 필요)
PHYsical (Relay Node 필요)

TCP/IP Suite

Application : FTP, SSH, HTTP
Transport : TCP, UDP
Internet : IPv4, IPv6...
Network Access : Ethernet, WiFi...
Physical