[네트워크] CH2 네트워크 모델과 표준 프로토콜

 

계층화의 개념

먼저 사람 간의 대화 과정을 살펴보자. 생각->언어->입(물리적 전송장치)->귀(물리적 수신장치) 단계를 거친다. 이를 나누어보면 생각, 언어, 물리 계층으로 구분이 가능하다. 이런 계층화의 장점은 특정 계층의 내용을 다른 것으로 바꿔도 다른 계층은 영향을 받지 않는다. 예를 들어, 언어를 영어로 바꾸어도 물리 계층의 입이나 귀는 그대로 사용한다.

이러한 생각에서 착안한 것이 네트워크 계층화이다. 컴퓨터 사이의 통신(대화)를 계층으로 나누어 특정 영역을 부품처럼 갈아 끼우듯 교체하는 것이 가능하다.

네트워크 모델

• OSI 표준 모델(OSI 7계층)
  • 7개의 계층으로 구분
  • 참고로, OSI는 Open Systems Interconnection으로 개방형 시스템을 서로 연결하는 모델. 개방형시스템(Open System)이란 표준 프로토콜에 따라 만든 시스템으로 서로 다른 기종의 두 컴퓨터 간 연결 가능-"누구든지 나와 연결할 수 있다!!! 오픈!!!"

OSI 7계층

• TCP/IP 프로토콜(인터넷 5계층)
  • 5개의 계층으로 구성
  • 7계층에서 5,6,7 계층을 하나의 Application 층으로 통합

인터넷 5계층

물리 계층의 기능

• 장치 연결부의 물리적인 특성 명시(ex. 핀의 갯수, 연결부 모양 등)
• 비트의 전기적 혹은 광학적 표현(몇 V가 0,1인지 혹은 빛이 있는 게 0인지 1인지 등에 대한 규칙)
• 데이터의 속도, 비트의 동기화, 토폴로지, 전송모드, 선로구성에 관한 사항 명시

데이터링크 계층의 기능

• 에러 제어 : 비트에 대한 에러 검출과 복구
• 흐름 제어 : 장치의 수신능력 이상으로 비트들이 유입되지 않게 조절
• 접근 제어 : 여러 장치들이 동일한 링크를 공유할 때 전송 시 충돌이 발생하지 않도록 조정(multipoint)
• 참고로, 데이터링크 계층에서 전송되는 데이터 단위를 "프레임(Frame)"이라 한다.

네트워크 계층의 기능

• 초기 송신지에서 최종 수신지로 데이터를 전달하는 계층
• 송수신 주소를 명시하고 라우팅을 수행
• 라우팅 : 여러 가능한 경로 중 패킷을 최종 목적지로 보낼 경로를 설정하는 것
• 참고로, 네트워크 계층 이상부터는 각 계층들이 종단시스템에 상주한다!!!

수송 계층(전송 계층)의 기능

• "프로세스" 간의 데이터 송수신 담당
• 송신지에서 보낸 전체 메시지가 온전하게 최종 목적지로 전달되도록 함
• 연결제어, 종단간 흐름제어 및 에러제어

수송계층의 기능

네트워크 계층과 수송계층의 차이

네트워크 계층은 "라우팅까지만" 책임지고, 그 안의 프로그램들은 수송계층에서 담당(즉, 송신지에서 수신지까지 보내는 것까지가 네트워크 계층의 역할이고, 그 다음 수신지에서 어떤 프로세스로 데이터를 줄지 정하는 것을 수송계층이 담당한다)

응용 계층의 기능

• FTP, Telnet, SMTP, HTTP 등 다양한 네트워크 서비스들이 존재
• FTP(File Trnasfer Protocol) : 파일을 송수신하는 프로토콜
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자우편을 주고받는 프로토콜
• Telnet : 원격지 접속 프로토콜
• HTTP(Hypertext Transfer Protocol) : World Wide Web(WWW) 서비스를 제공하는 프로토콜

서비스와 프로토콜은 어떻게 다른가? 예컨대, 이메일을 주고받는 서비스가 있다면 그 서비스의 통신 규칙(프로토콜)이 SMTP이다!

표준 프로토콜

• De jure 프로토콜 : 의사소통이 가능하도록 임의로 만들어낸 프로토콜(ISO, IEEE, ANSI 등의 표준화 기구에서 만듬)
• De facto 프로토콜 : 이미 많이 사용하고 있어 사실상 표준으로 채택된 프로토콜(ex.TCP/IP)