[컴퓨터 네트워크] 프로토콜 & TCP/IP & OSI 7 계층

 

프로토콜

컴퓨터와 컴퓨터가 서로 이해할 수 있는 언어이자 통신 규약 및 약속

 

전세계 사람들이 공통 언어로 소통할 수 없고 자국의 언어로 소통하듯이

컴퓨터끼리도 장비와 장비간에 서로 통신을 하기 위해 장비만의 언어를 사용해야 하며 이를 프로토콜이라 칭함

 

 

 

 

OSI 7 Layer 모델

OSI 7 계층이란?

네트워크에서 통신이 일어나는 과정으로 7단계로 나눈 것을 말함

 

 

1계층 - 물리계층

전기적 기계적 기능적 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송함

통신단위는 비트 => 0과 1로 나타내어지는 전기적 신호

데이터를 단순히 전달하는것이 중요

 

대표적 장비 => 리피터, 허브

 

 

2계층 - 데이터링크 계층

물리계층을 바탕으로 인접한 두 장치간에 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 계층 

이러한 연결을 point to point연결이라 함

 

MAC 주소를 이용해 통신, 송수신하는 데이터의 오류와 흐름을 관리하는 기능이 있음

 

신뢰성있는 전송을 보장하기 위해 CRC기반의 오류제어와 흐름제어를 이용함

 

데이터링크 계층을 이용하는 프로토콜 => 이더넷

 

기본 데이터 단위  => 프레임

대표적 장비 => 브릿지 스위치

 

 

3계층 - 네트워크 계층

데이터를 목적지까지 최적의 경로로 전달하기 위한 계층

이러한 경로 탐색과정을 라우팅 이라함

목적지에 도달하기 위한 경로를 선택하고, 경로에 따라 패킷을 전달하는 것이 네트워크 계층의 역할

 

라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류제어, 인터네트워킹 등의 기능 수행

 

대표적인 프로토콜 => IP 프로토콜

기본 데이터 단위 => 패킷

대표적 장비 => 라우터, 공유기, L3 스위치

 

 

 

4계층 - 전송계층

종단간(End-to-End) 신뢰성 있는 연결을 담당하는 계층

 

송신자와 수신자가 정확하고 신뢰성있는 통신을 하기 위해 오류 검출/복구, 흐름 제어, 중복검사 등의 기능을 수행하는 계층

데이터 전송을 위해 Port를 사용

 

대표적인 프로토콜 => TCP / UDP

기본 데이터 단위 => 세그먼트

대표적 장비 => 게이트웨이, 로드밸런서

 

 

5계층 - 세션 계층

통신을 하는 두 host 간 최초 연결을 수행하고, 연결 유지를 함

통신을 하는 두 host 사이의 세션을 열고, 닫고, 관리하는 기능을 담당. 동기화 기능과 대화기능이 있음

 

대표적인 프로토콜 > SSL(TTS)

6계층 - 표현 계층

서로 다른 사용자 시스템 간에 번역을 담당하는 계층

MIME인코딩이나 암호화 등의 동작 수행

응용프로그램이 데이터를 나타낼 수 있도록 준비하는 역

 

 

7계층- 응용 계층

유저가 이용하는 응용프로그램과 직접 관련되어 서비스를 제공하는 계층

사용자에게 직접적으로 보여지는 부분이며, 웹서버나 웹 브라우저에서 직접적으로 데이터를 전송/수신할 때 이용됨

이미지, 비디오, 음성 등 모든 형태의 데이터를 전송/ 수신 가능

 

 

대표적인 프로토콜 => FTP , HTTP, POP3

 

 

TCP/IP 4 Layer 

OSI 7계층과의 차이?

두 계층 모두 데이터 통신을 표현한 계층

 

차이점:

OSI 7계층은 데이터 통신에 필요한 계층과 역활을 정확하게 정의하려고 한 모델

 

TCP/IP 4계층은 현재 인터넷에서 사용되는 프로토콜로, 좀더 실무적이면서 프로토콜 중심으로 단순화된 모델

 

 

TCP/IP

TCP/IP는 인터넷 표준 프로토콜 스택

상위 계층인 TCP는 데이터를 패킷으로 나누어 순서대로 전송하는 것을 보장하고 수신된 패킷들을 원본 데이터로 재조립하는 일을 담당

하위 계층인 IP는 각 패킷의 IP 주소를 통해 패킷들이 목적지에 정확하게 도달할 수 있게함

 

 

 

 

캡슐화 & 비캡슐화

데이터 송수신시, 각 계층에서 계층의 특징들이 담긴 헤더들이 붙는 과정(캡슐화)과

이 캡슐을 제거하는 과정(비캡슐화)를 말함

 

캡슐화

 

1. 애플리케이션계층에서 데이터가 전송 계층으로 전달
2. 전송 계층에서는 TCP헤더가 추가된 후 인터넷 계층으로 전달
3. 인터넷 계층에서 IP헤더가 추가된 후, 링크 계층으로 전달
4. 링크계층에서는 프레임 헤더와 프레임 트레일러를 추가한 후 물리계층으로 전송이 진행

 

 

 

비캡슐화

1. 캡슐화된 데이터를 받게 되면 링크계층에서 프레임헤더, 프레임 트레일러를 제거 후 인터넷 계층으로 전달
2. 인터넷 계층에서 패킷에서 IP헤더 제거 후 전송계층으로 전달
3. 전송 계층에서도 TCP헤더를 제거 후 애플리케이션 계층으로 전달
4. 최종적으로 애플리케이션에서 데이터(메세지)를 수신.

 

 

 

 

 

 

#출처

https://yjym33.tistory.com/119

개념, 캡슐화, 비캡슐화, PDU, OSI 7계층 ★★★

 

 

https://m.blog.naver.com/hunjison_blog/222902261597

OSI 7 계층 모델(네트워크 7계층), 그림과 예시로 쉽게 이해하기