네트워크 정리 1. OSI 참조 모델

1. 개요

인터넷이란?

좁은 의미

. ip(internet protocol)라는 프로토콜을 사용하여 연결된 모든 컴퓨터 네트워크 (ip는 tcp/ip 그룹의 멤버)

 

보다 일반적 의미

. ip를 사용하지는 않지만 게이트웨이(Gateway)를 통해 연결된 모든 네트워크

. Network of networks (inter-network)

. 실질적으로 전 세계 모든 컴퓨터들을 연결해주는 네트워크

 

 

프로토콜 (원래 외교용어, 여기선 통신용어)

프로토콜의 주요 요소

1. 구문(Syntax)

데이터 구조나 형식, 데이터가 표현되는 순서를 의미(ex: 처음 8비트- 송신자 주소, 두번째 8비트- 수신자 주소, 나머지- 메시지)

2. 의미(Semantics)

비트들의 영역별 의미로서 특정 패턴을 어떻게 해석하고 이를 기반으로 어떤 동작을 할 것인가를 결정(ex: 주소- 목적지나 석택되어지는 경로)

3. 타이밍(Timing)

언제 데이터를 전송하고 얼마나 빠른 속도로 전송할 것인가?

 

프로토콜(Protocol)과 표준(Standards)

. 컴퓨터 통신은 서로 다른 시스템에 있는 개체(entity)간에 이루어지며, 개체는 정보를 송수신하는데 필요한 모든 일을 담당

. 데이터 통신을 위한 규칙의 집합으로 무엇을, 어떻게, 그리고 언제 통신할 것인가를 규정

. 합의된 규칙(rule)

 

프로토콜 계층 구조 필요성

. 두 개체(entity) 상호 간 통신 시 프로토콜(protocol) 필요

. 통신이 복잡하면 복잡한 임무를 여러 계층에 나눠서 모듈화

-> 각 계층에 하나씩 별도의 여러 개 프로토콜 필요 (차가 고장났을 때, 그냥 고장난 게 아닌, 바퀴 엔진 보닛 등 계층별로 구별하면 전문가가 쉽게 고칠 수 있다.)

 

2. 이해를 위한 예제

프로토콜 계층구조 필요성을 설명하기 위해 두 개의 가상 시나리오 예제를 도입

  . 단일 계층만으로도 가능한 경우

  . 여러 계층으로 분리가 불가피한 경우

 

가상의 시나리오 1: 단일 계층 구조

. 마리아와 앤은 서로 이웃

. 마리아는 스페인어만 사용

. 앤은 영어만 사용

. 둘은 어려서 sign 언어를 배움

. 일주일에 몇 번씩 카페에서 만나 미팅을 가짐

. sign 언어를 사용하여 의견 교환

. 하나의 계층에서 이루어진 두 사람의 대화

 

마리아(Layer1) <-----signs-------> 앤(Layer1) // 계층은 하나

 

가상의 시나리오 2: 다 계층 구조

. 앤이 직업에 의해 다른 타운으로 이사

. 헤어지기 전, 두 사람은 카페에서 미팅

. 앤이 두 개의 작은 기계가 들어있는 소포 공개

. 첫번째 기계는 영어를 secret code로 또는 그 반대로 변환

. 다른 기계는 스페인어를 secret code로 또는 그 반대로 변환

. 앤이 첫 번째 기계를, 마리아가 두번째 기계를 가짐

. 두 사람은 secret code를 이용하여 계속 통신 가능

 

마리아(Layer3) 스페인어                                앤(Layer3) 영어

ㅣ                                                                                ㅣ

Translator(Layer2) secret code                  Translator(Layer2) secret code

ㅣ                                                                                ㅣ 

Post office (Layer1)                                      post office (Layer1)

ㅣ                                                                                ㅣ

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡ집배원ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ집배원ㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

 

3. OSI 참조 모델(Reference Model)

. Open System Interconnection

. ISO 7498 OSI Basic Reference Model (ISO는 표준화 기구)

. 모든 종류의 컴퓨터 시스템간 통신을 가능하게 하는 네트워크 설계를 위한 계층 구조

. 서로 연관된 7계층으로 구성

 

Layer 7 Application

6.     Presentation

5.     Session

4.   Transport

3.   Network

2.   Data Link

1.   Physical

 

A ~ B로 통신하려 할 때 서로의 7계층 끼리 연결된 건 거의 없다.

송신 측에서 7 ~ 1 순서로 보내고, 그게 다시 상대쪽으로 보내지면 1 ~ 7 순서로 올라감

중간에 하위 3계층 (물리, 데이터링크, 네트워크)에 들렀다, 다시 돌아오고 전해지는 경우(라우터)도 있다.

3계층만 들리는 이유는, 우리가 서울에서 부산까지 편지를 보내면 바로 가기 보단, 대전, 대구 등 다른 우체국을 들리는 경우가 많다. 그런데 그 우체국에서 편지의 내용까지 확인하면 문제가 생긴다. 하지만 편지지에 붙어있는 주소 정보는 봐야 하니 그게 하위 3계층과 같다.

 

OSI 7계층 구조 하에서의 상호 통신 과정 : 프로토콜 데이터 관점

7계층에서 header를 씌우고, 6계층에서 그 헤더에 6계층 헤더를 씌우면서 여러 겹이 된다.

2계층에서 헤더만 붙이는 게 아닌 뒤에도 뭘 붙이는 이유는 오류제어 기능이다.

Tail에서 에러체크를 함

 

2진수 형태의 데이터를 보내고, 수신자는 이 포장을 하나씩 거꾸로 벗기고 내용만 받는다.