네트워크 세션 복습

이슬·2022년 11월 3일

이번 정규 세션은 '네트워크'에 관련한 내용이다.

1. 네트워크의 기본 개념

통신 프로토콜

Protocol: 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 과정에 대한 약속으로, 각 계층별로
동작하는 다수의 프로토콜이 정의됨 (ex. HTTP, TCP, IP)

데이터를 보낼 때 필요한 4가지
1) Source(송신 측)는 통신 경로를 활성화하거나 destination(대상)에 알려야
2) Source는 destination이 데이터를 받을 준비가 되었는지 확인해야
3) Source는 파일 전송 시 destination의 파일 관리 프로그램이 파일을 수락하고 저장할 준비가 되었
는지 확인해야 함
4) 만약 상호 시스템 간의 data format이 다를 때 format을 변환할 수 있어야 함
→ 이러한 조건이 있기에 통신 규약(protocol)이 필요한 것!
통신 프로토콜을 여러 단계로 나누어(Layered structure로 만들어) 해결
→ (Protocol architecture이라 부름)
또한 이 프로토콜을 통해 상대의 동일한 계층끼리(Peer layer)만 통신을 하는데,
Peer Layer(서로 같은 계층) 가 아닌 Layer의 경우 통신을 주고받지 않는다.

OSI 7 Layer

: Open Systems Interconnection Reference Model

네트워크의 동작 과정을 설명하는 가장 대표적인 모델
국제표준화기구인 ISO에서 제정 (1983)
복잡한 통신과정을 계층적으로 나누고 계층별로 독립적으로 동작
실제 구현된 시스템이 아니라 일종의 개념적 모델

처리 결과를 헤더에게 처리하면서 새로운 헤더를 줌

7계층 : 응용 계층(Application Layer)
: 사용자에게 인터페이스(UI: User Interface)를 제공하는 계층
응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행
사용자가 TCP/IP 환경(프로토콜)에 접근할 수 있는 접근성을 줌
6계층: 표현 계층(Presentation Layer)
: 암호화·복호화 혹은 인코딩·디코딩 등의 데이터 형식의 변환을 수행하는 계층
5계층: 세션 계층(Session Layer)
: 양 끝단에 있는 두 개의 응용 프로세스 사이에 통신(세션)을 관리하는 계층
4계층: 전송 계층(Transport Layer)
: 양 끝단의 사용자가 신뢰성 있는 데이터를 주고받게 하는 계층
TCP과 UDP의 두 프로토콜이 동작
TCP: 오류 제어, 흐름 제어
UDP: 속도가 빠르다! (신뢰성, 중복 방지, 순서를 보장하진 않음)
3계층: 네트워크 계층(Network Layer)
: 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할(라우팅)을 하는 계층
IP프로토콜을 사용
2계층: 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
: 직접 연결된 단말 사이의 신뢰성 있는 전송을 보장하는 계층
1계층: 물리 계층(Physical Layer)
: 단말과 단말 사이를 실제 물리적으로 연결

TCP/IP 프로토콜

현재 인터넷을 움직이게 하는 핵심 통신 프로토콜
OSI 계층의 7단계가 너무 많고 복잡해 돈과 시간이 많이 든다
→ 그 대안인 TCP/IP를 사용 중

TCP

1) encapsulation: host A(송신)에서 계층을 내려가며 보내고자 하는 정보에 헤더를 보내는 과정
2) router를 거치며 routing, host B로 보내짐
3) decapsulation: host B(수신)에서 계층을 올라가며 읽은(필요 없는) 헤더를 뗌

아래 사진처럼 transport 계층으로 내려가며 TCP헤더가 붙고, internet계층으로 내려가며 IP헤더가 붙는다
MAC계층에서는 network access level에서는 network header(MAC주소)가 붙음

TCP의 포트

포트(Port): 각 단말기 내에서 사용되는 주소
수신자의 시스템 내에서 어떤 프로그램으로 메시지를 올려 보내줄지 결정
대표적으로 많이 사용되는 TCP 포트
• 23 – 텔넷(Telnet), 원격 접속을 위한 목적
• 53 - DNS(Domain Name System), URL의 도메인 주소에서 IP 주소를 얻어올 때
• 443 – HTTPS, 암호화된 웹 접속을 위한 목적

TCP 데이터 송수신

시작 과정: 3-way 방식
SYN: Synchronize, 동기화
ACK: Acknowledge, 수락
데이터 전송: 2-way 방식
전송과 확인 단계수신자의 시스템 내에서 어떤 프로그램으로 메시지를 올려 보내줄지 결정
connection을 끊을 때: 4-WAY
1)송신자가 수신자에게 연결을 끊고자 하는 FIN을 전송
2)수신자는 그에 대한 확인 ACK 전송
3)수신자는 자신도 연결 종료를 요청하는 FIN 패킷 전송
4)송신자는 그에 대한 확인으로 ACK