OSI 7계층과 TCP/IP모델
OSI모델은 응용, 표현, 세션, 전송, 네트워크, 데이터 링크, 물리 계층으로 이루어져 있다.
반면 TCP/IP는 이를 4계층으로 압축한 모델이다.
응용, 전송, 인터넷, 네트워크 접속 계층으로 이루어져 있다.
응용, 표현, 세션 계층은 TCP/IP모델의 응용 계층에 대응되며,
네트워크 계층은 인터넷 계층에 대응된다.
데이터링크 계층과 물리 계층은 네트워크 접속 계층에 대응된다.
캡슐화/역캡슐화
물리 계층으로 내려갈수록 데이터 전송에 필요한 정보를 담은 헤더를 붙여 나간다(캡슐화). 그리고 물리 계층을 통해 수신 측으로 전송되고 나면, 상위 계층으로 올라갈수록 헤더를 제거하는 역캡슐화가 일어난다.
컴퓨터에서 웹사이트에 접속하면 어떤 일이 발생할까
응용 계층에서 우선 사이트 접속을 위한 요청 데이터가 만들어진다.
그 데이터는 전송 계층에서 신뢰할 수 있는 통신이 이루어지도록 헤더가 붙는다.
이렇게 전송 계층에서 헤더+데이터가 된 패킷은 다른 네트워크와의 통신을 위해 네트워크 계층에서 또 헤더가 붙는다.
이렇게 전송계층헤더+네트워크계층헤더+데이터가 된 패킷은, 물리적인 통신 채널 연결을 위해 데이터 링크 계층에서 데이터링크 계층 헤더와 트레일러가 붙는다.
그리고 각 계층의 헤더는 수신 측의 동일한 계층을 거치는 과정에서 제거된다(역캡슐화)
📌트레일러?
트레일러란 데이터 링크 계층에서 데이터 프레임의 끝을 나타내는 신호이다. 데이터 프레임의 끝에 추가되어 일반적으로 오류 검출 코드를 포함한다.
VPN
가상 통신 터널로 접속하는 것이다. 만약 본사와 지사간 거리가 멀다면 본사 랜에서 지사 랜에 접속하는 것이 어렵다. 이럴 때 VPN을 이용해 가상 통신 터널로 통신하거나 외부에서 본사로 접속할 수 있다.
물리 계층 역할과 랜 카드 구조
0과 1로 이루어진 비트열을 전기적인 신호로 변환하기 위해 물리 계층의 기술이 필요하다.
전기 신호로 변환된 데이터는 네트워크를 통해 수신 측 컴퓨터에 도착한다. 수신 측에서 전기 신호를 다시 비트열 데이터로 복원한다.
📌0과 1의 비트열이 전기 신호로 어떻게 변환될까?
컴퓨터에는 랜 카드가 내장되어 있거나, 별도의 랜 카드를 가지고 있다. 비트열 정보는 랜 카드로 전송되고, 이 랜 카드가 전기 신호로 변환한다.
케이블 종류와 구조
데이터가 흐르는 물리적인 선로인 전송 매체는 유선과 무선으로 나뉜다.
- 유선: 랜 케이블, 광케이블
- 무선: 라디오파, 마이크로파 및 적외선
랜 케이블에는 UTP와 STP가 있다.
UTP는 두 개의 구리선이 꼬인 구조로, 쉴드로 보호되어 있지 않다. 쉴드는 외부에서 발생하는 노이즈의 영향을 막는 역할을 하므로, 쉴드가 없는 UTP는 노이즈의 영향을 받기 쉽다.
반면 STP는 실드로 보호된 케이블인데, 노이즈의 영향을 적게 받아 좋지만 그만큼 비싸기에 보편적으로 사용되는 건 UTP이다.
랜 케이블의 양쪽 끝에는 커넥터가 연결되어 있어, 이 커넥터를 랜 포트나 네트워크 기기에 연결하여 네트워크를 구성한다.
- 다이렉트 케이블 : 구리 선을 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블
- 크로스 케이블 : 꼬아서 연결한 케이블
컴퓨터와 스위치간의 연결은 다이렉트 케이블, 컴퓨터 간의 직접적인 연결은 크로스 케이블을 사용한다.
리피터와 허브
- 리피터: 일그러진 전기 신호를 복원하고 증폭하는 네트워크 중계 장비
통신하는 상대가 멀리 있을 때 사이에 넣는다. 요즘에는 다른 장비가 리피터의 역할을 하므로 잘 사용되지 않는다.
- 허브: 물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비
포트는 리피터와 다르게 포트를 여러 개 가지고 있어, 여러 대의 컴퓨터와 통신할 수 있다. 허브 역시 전기 신호를 정형하고 증폭시키는 기능을 한다.
허브는 연결된 모든 포트로 받은 데이터를 전송하는 특징이 있다. 이 단점을 보완할 수 있는 장치가 스위치이다.
