원래는 포스팅 하나로 끝내려 했지만... 말이 길어져서 끊어서 가기로...
이전 포스트에서 OSI 7계층에 대해서 알아보고, top-down 방식으로 각 계층에 대해서 알아봤다.
여기서는 bottom-up 방식으로 각 계층에 대해서 알아보고, (사실 계층 컨셉이나 특징은 똑같아서 간단하게 짚고 넘어갈 예정) TCP/IP 4계층에 대해서 알아볼거다.
top-down vs bottom-up
이전 포스트에서
- 이제 빨간색 컴퓨터로 전송을 해야하는데 어떻게 전송할까? 연결된 선이 없는데!!
이렇게 말하고 포스팅이 끝났다.
연결된 선이 없다 했는데 사실 네트워크는 아래 사진과 같은 해저 케이블로 물리적으로 연결되어 있다.
이를 통해 우리는 인터넷을 이용할 수 있다.
그렇다면 초록색 컴퓨터에서 쓴 '내 꿈은 짱짱맨 개발자야' 메일은 어떻게 이동할까?
top-down을 통해 우리는 메일을 비트 단위의 data로 바꿨다.
비트 단위의 data는 초록색 컴퓨터에 연결된 선들을 통해 전기적 신호로 바뀌어 빨간색 컴퓨터의 Physical Layer로 전송된다.
사실 top-down과 bottom-up에서 두드러지는 특징은 2개이다.
- data 흐름의 방향
- Physical Layer이다.
bottom-up으로 본 Physical Layer
top-down에서 물리 계층은 비트 스트림을 전기 신호로 변환하는 계층이라고 말했다.
그렇다면 bottom-up에서의 물리 계층은 무엇을 할까?
통신 케이블을 통해 입력 받은 전기 신호를 비트 스트림으로 변환해 전송하는 계층이다.
결론은 Physical Layer는 data를 전송하느냐 수신하느냐에 따라 하는 일을 나눌 수 있다.
(관련 개념으로는 인코딩/디코딩이 있다.)
OSI 7계층은 여기서 마무리하고 TCP/IP 4계층에 대해서 알아보자
OSI 7계층 말고 TCP/IP 4계층은 또 뭐야!
TCP/IP도 OSI 7계층처럼 네트워크 통신 모델이다.
그렇다면 TCP, IP는 뭘까?
TCP와 IP는 프로토콜이다.
인터넷에서 사용하는 HTTP/HTTPS 프로토콜의 근간?기본이 되는 프로토콜이다.
현재 인터넷의 기본적인 통신 프로토콜이라고 할 수 있다.
(TCP와 IP에 대해서는 나중에 좀 더 자세하게 알아볼 것이니 지금은 이 정도만 알면 된다.)
TCP 프로토콜은 OSI 7계층 기준 전송 계층에 해당하는 프로토콜이다.
IP 프로토콜은 OSI 7계층 기준 네트워크 계층에 해당하는 프로토콜이다.
TCP 프로토콜이 data의 추적을 IP 프로토콜은 배달을 처리한다고 볼 수 있다.
- TCP 프로토콜은 메시지를 좀 더 작은 단위의 data인 패킷으로 나누어 인터넷을 통해 전송하는 일과 수신된 패킷들을 원래의 메시지로 재조립하는 일을 담당한다.
- IP 프로토콜은 각 패킷의 주소 부분을 처리함으로써 패킷들이 목적지에 정확하게 도달할 수 있게 한다.
근데 왜 OSI 7계층이 있는데 TCP/IP 4계층이 나왔을까?
OSI 7계층이 시스템의 연결을 위한 모델이라면
TCP/IP 4계층은 웹 서비스에 맞게 단순화시킨 모델이라고 할 수 있다.
(OSI 7계층에 대해 이해했다면 TCP/IP 4계층에 대한 이해는 쉽다.)
TCP/IP 4계층은 위의 그림처럼 OSI 7계층을 단순화한 형태라고 볼 수 있다.
(origin 모델은 위의 그림과 같지만, updated 모델은 origin의 Network Interface를 Physical과 DataLink로 나눠놨다.)
사실 TCP/IP 4계층은 OSI 7계층이 하는 일과 크게 다른 점이 없어서 간단하게 살펴보겠다.
Network Interface (=Link) Layer
링크 계층은 네트워크 하드웨어를 의미한다.
가장 기본이 되는 영역으로 LAN, WAN과 같은 네트워크 표준과 관련된 프로토콜을 정의하는 영역이다.
Internet (=IP) Layer
인터넷 계층은 data를 정의하고 data의 경로를 라우팅한다.
IP 프로토콜이 여기에 해당한다.
추가 내용으로 지금은 이해가 되지 않아도 넘어가도 괜찮다.
- IP 프로토콜은 비연결지향적이며 신뢰할 수 없는 프로토콜이다.
- data를 전송할 때마다 거쳐야할 경로를 선택해주지만 경로가 일정하지 않다.
- data 전송 중 경로상 문제가 발생할 때 데이터가 손실되거나 오류가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.
-> 즉, IP 프로토콜은 오류 발생에 대한 대비가 되어있지 않은 프로토콜이다.
Transport Layer
전송 계층은 시스템을 연결하고 data를 전송하는 역할을 한다.
TCP, UDP 프로토콜이 여기에 해당한다.
(TCP와 UDP는 자주 다뤄지는 주제이기도 하고, 중요하기도 하다.)
흔히 TCP는 신뢰성 있는 프로토콜이고, UDP는 비신뢰성 프로토콜이라고 한다.
우선 IP Layer 위의 계층이므로 IP 프로토콜 기반으로 이뤄진다.
위에서 IP 프로토콜은 오류 발생에 대한 대비가 되어있지 않은 프로토콜이라고 했는데 어떻게 TCP는 신뢰성일까?
TCP 프로토콜은 간단하게 말하면 data의 순서가 올바르게 전송 됐는지 확인하면서 대화를 주고받는 형식이다.
TCP 프로토콜은 잘게 쪼개진 데이터 패킷을 원래 data의 순서에 맞게 재조립해주는 프로토콜이다.
또한, 흐름/오류/혼잡 제어 등과 같은 방식으로 data의 신뢰성을 확보한다.
즉, TCP 프로토콜은 확인 절차를 거치며 신뢰성 없는 IP 프로토콜에 신뢰성을 부여한다고 볼 수 있다.
Application Layer
응용 계층은 사용자에게 제공되는 어플리케이션에서 사용하는 통신의 움직임을 결정한다.
HTTP가 여기에 해당한다.
마무리
오늘은 OSI 7계층과 TCP/IP 4계층에 대해 알아봤다.
네트워크를 책을 펼치면 처음에 등장하는 주제이기도 하고, 이 부분을 알아야 뒤에서 다룰 네트워크 주제들에 대해서 좀 더 쉽게 이해할 수 있다.
이 포스팅은 음... 나중에 생각나면 다시 봐도 좋을거 같다.
(대충 그만큼 중요하단 얘기ㅋㅋㅋ
그럼 이만 포스팅을 마치고 틀린 점이나 궁금한 점 혹은 다뤄줬으면 좋겠는 주제에 대해서는 언제나 환영이다.👋
