OSI 7 layer
캡슐화(encapsulation), 역캡슐화(decapsulation)
- 캡슐화 : 포장
- 역캡슐화 : 포장을 열기
각 계층마다 캡슐화, 역캡슐화를 함. 그렇기에 계층을 거칠때마다 점점 불어남.
1계층, 2계층 : 물리적인 통신 제어 측면이 강함.
- 주로 연구하고 표준을 제정하는 곳 IEEE
- IEEE는 특정 연구 분야의 분과, 해당 분과의 섹션
- IEEE 802 => LAN이 MAN을 연구하는 분과
- IEEE 802.3a : 이더넷 통신 표준
- IEEE 802.11n : 무선랜 통신 표준
3계층 이상 : 소프트웨어적인 제어 측면이 강함.
- 주로 IETF 표준을 많이 제정하고 있음 RFC라고 함.
- RFC 표준번호
- RFC 791 : Internet Protocol(IP)
physical layer = serial 통신 bit단위로 변경하여 전송
data link layer = bit 단위를 frame단위로 변환 혹은 그 반대
Transport layer = 응용층의 데이터를 포장함.
session layer = 프로그램의 시작이나 멈춤 연결의 역할
presentation layer = 코드 ㅣ 확장자 ㅣ 문서에 표현을 한다. UTF-8, ASCII 이런 것들이나 압축, 압축 풀기 암호화 같은 여러 역할을 한다.
application layer = 프로그램 그 자체 http
L1 (physical layer)
(전송 매체 : LAN선, 무선 신호(WIFI, LTE), 광케이블)
- 전기, 기계적 특성과 같은 물리적인 특징을 규격화
- bit 신호 전송
특징 : 연결만 되면 모든곳으로 모든 신호를 연결된 곳에 보냄 (flooding)
위와 같은 이유로 1계층으로만 구성된 Network는 원하는 시간에 원하는 Data를 보내지 못하고 대기하는 시간이 길어지고 대기 시간이 길어지다 보면 Data 전송을 취소 후 다시 보내야하는 문제가 발생함. 특히 연결된 장비가 많아지면 더욱 심해짐.
Collision Domain : 충돌 영역
L2 (Data Link layer)
- 물리 주소를 지정
- L2 부터 시스템 내부가 됨. (LAN 카드가 대표적인 장치)
- 시스템 내부의 데이터를 L1 계층으로 보내는 역할 또는 L1 계층에서 받은 것을 시스템 내부의 데이터로 보내는 역할.
=> L2의 Data 단위를 Frame이라고 부르기 때문에 Frame을 bit로 전송 또는 bit 신호를 Frame으로 변환 후 시스템으로 전달
특징 : L1 계층의 flooding 문제점을 해결하기 위해 브릿지 장비를 사용하기 시작함
브릿지는 CPU + RAM 등이 포함되고 운영체제를 통해 L2 주소를 학습하고 L2 주소를 통해 제어를 하기 시작. -> ethernet에서 MAC 주소라고 이야기 함.
브릿지가 충돌영역을 분할해주고 스위치라는 장비는 hub의 port마다 브릿지를 달아준 장비라고 이해하면 됨.
브릿지와 스위치는 CPU + RAM이 있고 운영체제도 존재함 즉, 하나의 컴퓨터(시스템)
L2 계층의 문제점은 Routing -> destination IP를 보고 찾아갈 수 있도록 한 것 즉, 다른 네트워크로 갈 수 있게 만들어 주는 것은 IP이고 IP는 L3계층에서 사용되는 프로토콜로 L2 계층은 routing이 되지 않는다는 이야기이며 이 말은 같은 네트워크에서만 통신이 가능하다는 뜻
L2 장비들은 자기 주소가 아닌 경우 자기가 가진 table을 보고 forwarding을 시킴 즉, 자기 주소가 아니더라도 우선은 받아본다는 이야기로 이런 역할을 하는 포트들을 switched port라고 부름
시스템에 연결된 LAN 카드들은 L2 장비에 속하지만 위에 있는 Switched port가 아니라 Routed port로 분류가 되고 Routed port는 자기 주소가 아니면 Drop 시킴
L2의 port는 Switched port와 Routed port가 존재함.
Routed port는 IP 입력이 가능.
Switched port는 IP 입력이 불가능.
-
ip 입력이 가능하다는 이야기는 IP 주소와 MAC 주소가 1:1로 mapping이 된다는 이야기
-
ip 입력이 안된다는 이야기는 MAC 주소로만 통신이 가능하다는 이야기
L2의 문제점 : 브로드캐스트(Broadcast) 통신이 오면 L1처럼 작동
즉, 충돌영역이 되버림 BUM frame이 오면 충돌영역이 되어 버림
*BUM = Broadcast, Unknown Unicast(L2장비에 MAC 주소 학습안된 Unicast), Multicast 합쳐서 BUM
위의 Broadcast를 차단시키는 장비가 필요하고 MAC주소가 아닌 논리주소를 활용해 다른 네트워크로 이동을 시킬 수 있도록 만든 계층이 L3계층이며 이때 사용하는 IP(Internet Protocol)이고 IP 에서 사용하는 주소가 IP address
브릿지
L3 (Network layer)
- 논리 주소를 지정
- 논리 주소의 현재 사용하고 있는 것이 InternetProtocol의 IP 주소
- IP 주소를 지정하고 Packet의 도착지 IP 주소를 확인하고 Routing table과 비교 후 출구를 지정해 도착지를 찾아가는 Routing을 하는 계층
특징 : L2의 Broadcast를 차단하고 IP 주소를 통해 다른 Network로 갈 수 있도록 해준 계층
IPv4가 사용하는 통신 방법
- Unicast : 1:1 통신
- Multicast = 1 : n 통신
- Broadcast = 1 : 해당 네트워크 전체 통신
L4 (Transport layer)
- 응용계층 프로그램이 만든 Data를 전송하기 위해 전송계층에서 작은 크기로 분할하고 segment로 만들고 분할된 segment를 다시 재조립해 원래의 Data로 변환하는 역할하는 계층
L5 (Session layer)
- 응용프로그램의 접속한 클라이언튼 응용 프로그램 접속관리
L6 (Presentation layer)
- 응용 프로그램이 사용하는 확장자, 코드, 압축, 암호화 등을 할 수 있도록 하는 계층
L7 (Application layer)
- 응용 프로그램을 이야기하며 클라이언트의 입장에서는 특정 응용 프로그램을 사용해 시스템의 인터페이스를 통해 Data를 생성하거나 요청, 서버 입장에서는 해당 응용 프로그램으로 클라이언트가 요청한 동작을 수행 후 결과를 Data로 만들어 전송
정확한 의미는 아니지만 이해하기 쉽게 설명해주심...
오버헤드
중간의 과정은 L3의 논리 주소를 확인 함
domain : 영역
