[네트워크] 네트워크 기초

1. 네트워크란 

 

네트워크

데이터, 자원을 공유하는 통신 체계.

 

중요한 이유

- 이슈 발생시 원인을 찾을 수 있음.

- 성능 최적화

- 설계의 기초

- 보안

 

 

2. 네트워크 구조

 

노드 Node 들을 링크 Link로 연결

 

 

엔드 시스템 End System 

: 네트워크 끝단에 위치한 노드

 

중간 시스템 Intermediate System

: 연결 기능만 수행하는 노드

 

 

3. 메시지 교환 방식

 

통신경로

- Circuit Switching

경로 독점. 속도 빠름. 자원 활용도 낮음.

- Packet Switching

패킷 단위로 분할 전송. 전송 단계에서 재정렬 및 복원.

 

Packet 패킷단위로 쪼개서 전송

- Header 송장정보. 누가, 누구에게, 패킷 순서 등

- Payload 전달하는 데이터 

- Trailer 항상 존재하지는 않음. 일부 계층/프로토콜에서 사용. 링크 계층, 오류 검출용으로 존재.

 

프로토콜 Protocol

패킷 전송시 규칙

- Syntax 구문 : 데이터 형식, 구조

- Semantics 의미 : 동작 규정

- Timing 타이밍 : 시간 관련 

-> 장비, 운영체계가 혼재되어있어도 네트워크 통신이 가능.

 

 

4. 네트워크 계층 모델

네트워크는 기능과 책임에 따라 역할을 분리하고 있음. 각 계층은 타 계층이 무엇을 하는지 알 필요없이, 자신에게 주어진 역할만 수행하면 된다.

 

OSI 7계층 모델

 

1) 물리 계층 Physical Layer

OSI 모델의 최하단 계층. 1과 0으로 비트 신호를 주고 받음. 어떤 신호로 표현되어 전달될 것인가를 다룸. 

2) 데이터 링크 계층 Data Link Layer

물리 계층에서 전송된 비트를 의미있는 단위인 프레임으로 묶음. 같은 네트워크 내부 전달을 담당.

3) 네트워크 계층 Network Layer 

패킷이 어느 네트워크, 어떤 경로를 거쳐가야하는지 결정. IP 주소와 라우팅. 

4) 전송 계층  Transport Layer

어플리케이션이 사용할 수 있는 통신 서비스를 만듦. 데이터의 순서보장, 손실 복구,. 흐름 및 혼잡제어 담당.

5) 세션 계층 Session Layer 

통신의 시작과 상태 종료 관리. 

6) 표현 계층 Presentation Layer

데이터의 표현 형식을 다룸. 문자 인코딩, 데이터 압축, 암호화. 

7) 응용 계층 Application Layer

사용자에게 제공할 서비스 담당 

 

 

TCP/IP 모델

OSI 모델을 참조하여, 실제 인터넷 구현에 중점을 둔 현실적인 네트워크 모델. 

필요한 책임만 남기고 계층을 단순화함.

 

1) 네트워크 액세스 계층 Network Access Layer

OSI 모델의 물리, 데이터 링크 계층을 묶은 개념. 같은 로컬 네트워크 안에서 IP 패킷을 실제로 전달. 

2) 인터넷 계층 Internet Layer

OSI 모델에서 네트워크 계층과 유사. 서로 다른 네트워크를 연결. IP 주소를 기반으로 패킷의 목적지를 판단하고, 라우팅을 통해 다음 홉을 결정.

3) 전송 계층 Transport Layer

OSI 모델에서 전송 계층과 유사. 종단간의 통신. 데이터의 순서 보장, 손실 복구, 흐름 및 혼잡제어. 

4) 응용 계층 Application Layer

OSI 모델에서 세션, 표현, 응용 계층 통합. 사용자와 직접 맞닿는 네트워크 기능이 구현. 

 

 

5. 네트워크 연결 동작 과정

 

 

캡슐화 Encapsulation

캡슐화는 상위 계층에서 생성된 데이터가 하위 계층으로 내려가며 점차 물리적인 전송형태를 갖추는 것. 

상위 계층의 데이터는 하위 계층으로 내려갈수록 점점 더 많은 제어 정보를 덧붙이며 점차 물리적인 전송 단위로 변환된다. 이 과정에서 데이터는 계층에 따라 메시지, 세그먼트, 패킷, 프레임이라는 서로 다른 데이터 단위로 불리게 된다.

 

역캡슐화 Decapsulation 

역캡슐화는 반대 방향으로 데이터 복원. 각 계층은 자신의 헤더만 해석. 

 

 

특징 

1) 유연성

타 계층의 프로토콜 변경이 다른 계층에 영향을 끼치지 않는다.

2) 확장성

계층의 프로토콜이 추가되어도 전체 네트워크 구조를 바꿀 필요가 없다.

3) 문제 분리

통신 오류 발생시, 어느 계층인지 단계적으로 추적 가능.

 

 

 

포스팅을 읽으며 공부하면서 전체적인 틀과 내용을 기록하였습니다. 자세한 설명은 하단의 글을 참고하길 바랍니다.

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https://blog.naver.com/comma_dev/224123668563

[네트워크] 2. 네트워크의 기본 구조