1. 네트워크 모델
- OSI 참조 모델
- TCP/IP 모델
- IP
- TCP 와 UDP
1. OSI 참조 모델
ISO(국제 표준화 기구)제안한 7계층의 모델로서, 추상적인 모델이다.
1.1. 물리 계층
물리적 매체를 통한 비트 전송에 요구되는 기능을 담당한다. 데이터 링크층으로부터 한 단위의 데이터를 받아 통신 링크를 따라 전송될 수 있는 형태로 변환한다.
- 통신 단위 :
비트(bit) 통신 케이블,허브
1.2. 데이터 링크 계층
노드 대 노드(node-to-node) 전달의 책임을 가지는 계층이다. 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안정적인 정보 전달의 책임을 가진다. 네트워크 계층으로부터 데이터그램을 받아 프레임이라는 패킷으로 캡슐화한다. 송신자와 수신자의 MAC address 를 헤더에 추가하며, 오류 제어 및 흐름 제어를 수행한다.
- 통신 단위 :
프레임(Frame) 브릿지,스위치- 오류 제어 : 손상 또는 손실된 프레임을 발견하여 재전송
- 흐름 제어 : 수신자의 수신 데이터 전송률을 고려하여 데이터 전송 제어
1.3. 네트워크 계층
패킷을 발신지 대 목적지 전달에 대한 책임을 가지는 계층이다. 전송 계층에서 받은 패킷에 발신지와 목적지의 IP address 를 헤더에 추가하며, 패킷이 최종 목적지에 전달될 수 있도록 경로를 지정하거나 교환하는 라우팅 기능을 수행한다.
라우터
1.4. 전송 계층
개별적인 패킷의 종단 대 종단(End-to-End) 전송을 담당하는 계층이다. 전체 메시지가 완전하게 바른 순서로 도착하는 것을 보장하며, 흐름 제어와 오류 제어 및 연결 제어를 제공한다. 포트 주소를 지정하며, 세그먼트로의 캡슐화를 수행한다.
- 연결 제어 : 비연결 및 연결 지향
1.5. 세션 계층
통신 시스템과 사용자간의 연결을 유지 및 설정하는 계층이다
동기화,대화 제어,세션 관리
1.6. 표현 계층
두 시스템간 주고 받는 정보의 구문(Syntax) 과 의미(Semantic) 와 관련된 계층이다. 통신 장치간의 상호 운용성을 보장한다.
- 보안 목적을 위한 데이터 암호화 및 복호화
- 데이터 압축 및 확장
1.7. 응용 계층
가장 유저와 가까운 층으로서, 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 서비스를 제공하는 계층이다.
- 사용자 인터페이스 제공
파일 전송,우편 서비스,웹 접근
[ 각 계층의 장비 ]
허브
- 가장 낮은 단계인 물리계층의 장비이며, 포트에 전기 신호가 도착하면, 신호가 들어온 포트를 제외한 모든 포트에 신호를 전달한다
스위치
- 데이터링크계층의 장비이며, 허브와 유사하게 포트에 들어온 신호를 다른 포트에 전송하는 기능을 하는데, 차이점은 허브는 모든 포트에 전송을 하지만 스위치는 프레임을 필터링한다.
- MAC 주소를 가지고 데이터를 보내고자 하는 포트에만 신호를 전달하기 때문에 충돌 도메인이 나눠진다. 따라서 여러명이 동시에 사용해도 느려지지 않는다.
브릿지
- 스위치와 마찬가지로 데이터링크계층의 장비이다. 브릿지는 두개의 세그먼트를 연결하고 패킷을 전송하는 장비이다. 스위치는 하드웨어 기반이지만 브릿지는 소프트웨어 방식이기 때문에 스위치보다 속도가 떨어지고, 포트수도 스위치보다 적다
게이트웨이
- 특정 장비가 아닌, 네트워크를 할 때 노드에서 어디로 전송해야 할지를 나타내는 곳이다. 예를 들어 라우터나 스위치 등의 장비가 될 수 있다.
- 노드에서 전송을 할 때, 게이트웨이의 주소에 전송을 하는 것이다.
라우터
- 네트워크 계층의 장비로서, 스위치와 브릿지, 허브를 통해서 LAN을 구성했다면 외부와 연결하기 위해서는 라우터가 필요하다. 한 네트워크에서 다른 네트워크로 패킷을 전달하기 위해 사용된다.
2. TCP/IP 모델
실제 인터넷에서 사용하는 표준 프로토콜로서, 4계층의 모델이다.
2.1. 네트워크 계층
OSI 7 Layer의 1,2계층 에 해당되며, 물리적 네트워크를 통한 실제 데이터 송수신을 담당한다.
TCP/IP 패킷을 네트워크 매체로 전달하는 것과 네트워크 매체에서 TCP/IP 패킷을 받아들이는 과정을 수행하며, 에러 검출 기능, 패킷의 프레임화를 처리한다.
- 프로토콜 :
Ehternet,Token Ring,PPP
Ethernet
- LAN, WAN 에서 가장 많이 활용되는 기술 규격
- IEEE 802.3 규약으로 표준화
Token Ring
- 근거리 통신망 (LAN) 프로토콜
2.2. 인터넷 계층
OSI 7 Layer의 3계층 에 해당되며, 어드레싱(addressing), 패키징(packaging), 라우팅(routing) 기능을 제공한다. 논리적 주소인 IP 를 이용한 노드간 전송과 라우팅 기능을 처리한다. 네트워크상 최종 목적지까지 정확하게 연결되도록 연결성을 제공한다
- 프로토콜 :
IP,ARP,RARP,ICMP,OSPF
IP(Internet Protocol)
- 송•수신자가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고받는데 사용하는 프로토콜
ICMP(Internet Control Message Protocol)
- IP 패킷의 전달에 따른 오류나 상태를 보고하고 진단하는 기능을 제공
ARP(Address Resolution Protocol)
- 네트워크 상에서 IP 주소를 물리적 네트워크 주소로 대응시키기 위한 프로토콜
- 예를 들어, A가 B에게 IP 패킷을 전송하려 할 때, B의 물리 주소를 모른다면 ARP 패킷을 네트워크 상에 전송한 뒤, B가 이 패킷을 수신한 뒤, 자신의 물리 주소를 A에게 응답한다
RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
- IP 호스트가 자신의 물리 주소는 알지만 IP 주소를 모르는 경우, 서버로 부터 IP 주소를 요청하기 위해 사용하는 프로토콜
2.3. 전송 계층
OSI 7 Layer의 4계층 에 해당되며, 자료의 송수신을 담당한다. 응용 계층의 세션과 데이터그램 통신 서비스를 제공한다.
- 프로토콜 :
TCP,UDP
TCP: 1:1 연결 지향, 신뢰할 수 있는 통신 서비스 제공
UDP: 1:1, 1:N 비연결 지향, 신뢰할 수 없는 통신 서비스 제공
2.4. 응용 계층
OSI 7 Layer의 5,6,7계층에 해당되며, 다른 계층의 서비스에 접근할 수 있도록 하는 애플리케이션을 제공한다. 애플리케이션들이 데이터를 교환하거나, TCP/IP 네트워크를 사용•관리하는 것을 도와주는 프로토콜을 정의한다.
- 프로토콜 :
HTTP,FTP,SMTP,DNS,DHCP,RIP
HTTP: www의 웹페이지 파일을 전송하는데 사용
FTP: 파일 전송을 위해 사용
SMTP: 메일과 그에 첨부된 파일을 전송하기 위해 사용
DNS: 호스트 이름을 IP 주소로 변환하기 위해 사용
DHCP: 호스트 IP 구성 관리를 단순화하는 IP 표준
RIP: IP 네트워크 상에서 라우팅 정보를 교환하기 위해 라우터가 사용하는 프로토콜
| 전송측 | 수신측 |
|---|---|
3. IP
인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유 주소
3.1. IPv4
32bit 체계
3.2. IPv6
- IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발
128bit체계
4. TCP 와 UDP
4.1. TCP (Transmission Control Protocol)
흐름 중심 프로토콜로서 서로가 통신을 주고 받는 것을 중요시함- 데이터 전송의 안전을 위해, 중간에 패킷이 손실되는 경우 재전송을 통해 신뢰성 보장
- 위와 같은 방식 때문에 전송속도가 느리다는 단점을 지님
- 파일이나 데이터 전송 시 사용됨
4.2. UDP (User Datagram Protocol)
데이터 중심 프로토콜로서 통신보다 데이터를 일방적으로 보내는 것을 중요시함- 데이터 전송의 신뢰성이 보장되지 않음
- 하지만 단순한 구조로 속도가 빨라 실시간 통신의 장점을 지님
- p2p나 스트리밍, 전화에 사용됨
참고자료
- IBM Knowledge Center
- 위키백과
- https://tar-cvzf-studybackup-tar-gz.tistory.com/38
- http://jkkang.net/unix/netprg/chap1/net1_2.html
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