개요
- Network
- 여러 PC가 통신하기 위한 망을 의미함
- OSI 7 Layer
- 네트워크 통신 과정을 7단계로 표준화한 모델임
- 이 포스트는 네트워크의 역사와 핵심 모델(OSI 7 Layer, TCP/IP)에 대해 다룸
- (TCP/UDP, Port에 대한 자세한 내용은 Network Protocol & Port 포스트 참고)
Network 기초
역사와 표준
- ARPA (The Advanced Research Project Agency)
- 미국 국방부 산하 고등 연구 계획국
- 이곳에서 군사적 목적으로 개발한 ARPANET이 인터넷의 시초가 됨
- IMP (Interface Message Processor)
- 호스트 컴퓨터 간의 패킷 교환을 담당하던 중계 장치로, 현재의 라우터(Router)의 시초가 됨
- IEEE (미국 전기 전자 엔지니어링 협회)
- IEEE 802.11
- 무선 네트워크 표준
- IEEE 802.3
- 유선(물리적 매체) 네트워크 표준
- IEEE 802.11
- RFC (Request For Comments)
- 인터넷 기술 표준 문서
통신 방식 (Transmission Modes)
- Full-Duplex (전이중) 통신
- 동시에 양방향 전송이 가능한 방식
- 전송량이 많고 매체의 용량이 큼
- ex) 전화
- Half-Duplex (반이중) 통신
- 양방향 전송은 가능하지만 동시에 주고받을 수는 없는 방식
- ex) 무전기
- Simplex (단방향) 통신
- 한쪽 방향으로만 전송이 가능한 방식
- ex) 라디오, TV
OSI 7 Layer
정의 및 목적
- 네트워크 통신 과정을 7단계로 나누어 정의한 참조 모델임
- 통신 흐름을 시각화하여 문제 발생 시 원인을 파악하기 용이함
계층별 상세 역할
- Physical Layer (물리 계층)
- 데이터를 전기 신호(비트 0, 1)로 변환하여 전송함 (케이블, 리피터)
- Data Link Layer (데이터 링크 계층)
- 인접한 노드 간 신뢰성 있는 전송을 보장함 (MAC 주소, 스위치)
- Network Layer (네트워크 계층)
- 목적지까지의 최적 경로를 찾아 패킷을 전송함 (IP 주소, 라우터)
- Transport Layer (전송 계층)
- 종단 간(End-to-End) 신뢰성 있는 데이터 전달을 담당함 (TCP, UDP)
- Session Layer (세션 계층)
- 통신 세션을 설정, 유지, 종료함 (RPC, NetBIOS, Socket)
- Presentation Layer (표현 계층)
- 데이터의 형식 변환, 암호화, 압축을 수행함 (JPEG, SSL)
- Application Layer (응용 계층)
- 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 인터페이스를 제공함 (HTTP, FTP)
데이터 캡슐화 흐름
- 송신(Encapsulation)
- 상위 계층에서 하위 계층으로 가며 헤더를 붙임
- 수신(Decapsulation)
- 하위 계층에서 상위 계층으로 가며 헤더를 뗌
TCP/IP 4 Layer
- 실제 인터넷 환경에서 사용되는 실제 인터넷 표준 모델임
- OSI 7계층을 4단계로 단순화하여 표현함
계층별 상세 역할
- Network Access Layer (네트워크 접속 계층)
- 물리적인 주소(MAC)를 사용하여 데이터를 전송함
- OSI 모델의 물리 계층과 데이터 링크 계층을 합친 역할임
- Internet Layer (인터넷 계층)
- 패킷을 최종 목적지까지 전송하기 위한 경로를 설정함 (라우팅)
- IP 주소를 사용하여 통신 상대를 식별함
- Transport Layer (전송 계층)
- 통신 노드 간의 데이터 전송 및 흐름 제어를 담당함
- 데이터의 신뢰성을 보장(TCP)하거나 빠른 전송(UDP)을 처리함
- Application Layer (응용 계층)
- 사용자와 소프트웨어 간의 상호작용을 담당함
- HTTP, FTP, SSH, DNS 등 사용자에게 익숙한 프로토콜이 이곳에 속함
데이터 캡슐화 흐름
- 송신(Encapsulation)
- 상위 계층에서 하위 계층으로 가며 헤더를 붙임
- 수신(Decapsulation)
- 하위 계층에서 상위 계층으로 가며 헤더를 뗌
OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 비교
| OSI 7 Layer | TCP/IP 4 Layer | 전송 단위 (PDU) | 역할 |
|---|---|---|---|
| Application | Application | Data / Message | 사용자가 네트워크에 접근하는 인터페이스 |
| Presentation | 데이터 포맷 변환, 암호화, 압축 | ||
| Session | 통신 세션 수립 및 유지 | ||
| Transport | Transport | Segment (TCP) Datagram (UDP) |
종단 간 신뢰성 있는 데이터 전송 |
| Network | Internet | Packet | 최적의 경로 설정 (논리적 주소, IP) |
| Data Link | Network Access | Frame | 인접 장비 간 신뢰성 있는 전송 (물리적 주소, MAC) |
| Physical | Bit | 전기적 신호 전송 |
