MTU(Maximum Transmission Unit)

  • 네트워크에 연결된 장치가 받아들일 수 있는 최대 데이터 패킷의 크기. 단위는 바이트이고, 최대 MTU크기는 1500바이트이다.
  • 통신을 하는 끝 장치의 MTU 뿐 아니라 중간의 모든 라우터, 스위치, 서버를 고려하여 네트워크 경로 상에 있는 모든 장치보다 MTU가 커야 문제없이 진행가능하다.
  • 큰 데이터 패킷을 작은 조각으로 잘라 MTU에 맞추는 ‘분할’작업을 한다. 분할된 패킷은 목적지에 도차하면 다시 조립된다.
    • IPv6는 분할을 허용하지 않는다. IPv4의 헤더 flags에 bit가 1일 경우에도 Don’t Fragment가 활성화되어 분할이 불가능하다.
    • IP 패킷의 크기를 다음 라우터의 MTU와 비교하고, 더 크면 페이로드를 두 개 이상의 패킷으로 분할한 후 각각 헤더를 붙여준다. 여기서 패킷의 순서를 정한다.

MSS(Maximum Segment Size)

  • TCP의 최대 세그먼트 크기로 MTU에서 TCP헤더와 IP헤더 길이를 빼서 계산한다. MSS는 각 패킷 내의 페이로드 크기에 관련이 있다. 라우터의 MTU보다 큰 패킷은 분할되거나 누락되지만 MSS보다 큰 패킷은 항상 누락된다.
  • 일반적으로 1460바이트

PMTUD(Path MTU Discovery)

  • 수신자와 송신자의 경로상에서 장치가 패킷을 누락한 경우 테스트 패킷의 크기를 줄이면서 MTU에 맞게 반복해서 다시 보내는 과정

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계층 간 데이터 송수신 과정

  • 계층 간 데이터 송수신 과정: 애플리케이션 계층에서부터 링크계층까지 요청값이 캡슐화 과정을 거쳐 전달→ 상대의 링크 계층을 통해 해당 서버와 통신→링크 계층으로부터 애플리케이션 계층까지 비 캡슐화 과정을 거쳐 전송

캡슐화 과정

캡슐화 과정

  • 상위 계층의 헤더와 데이터를 하위 계층의 데이터 부분에 포함시키고, 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정
  • 애플리케이션 계층의 데이터가 전송 계층으로 전달되면서 ‘세그먼트’ 또는 ‘데이터그램’화 되며 TCP(L4) 헤더가 붙여지게된다.

비캡슐화 과정

비캡슐화

  • 하위 계층에서 상위 계층으로 가며 각 계층의 헤더 부분을 제거하는 과정
  • 캡슐화된 데이터를 받게 되면 링크 계층에서부터 타고 올라가면서 최종적으로 사용자에게 메시지(애플리케이션의 PDU)로 전달된다.

PDU(Protocol Data Unit)

  • 네트워크의 어떤 계층에서 계층으로 데이터가 전달될 때 한 덩어리의 단위
  • PDU는 제어 관련 정보들이 포함된 ‘헤더’, 데이터를 의미하는 ‘페이로드’로 구성되어 있으며, 계층마다 부르는 명칭이 다르다.
  • 메시지 - 세그먼트(TCP)/데이터그램(UDP) - 패킷 - 프레임(데이터링크)/비트(물리계층)
    • 패킷 : SP와 DP가 포함된 IP헤더가 붙은 형태의 조각
    • 프레임: MAC주소헤더+CRC/체크섬트레일러  
  • PDU중 가장 아래 계층인 비트로 송수신 하는 것이 가장 빠르고 효율성이 높다.
  • 문자열 기반 송수신을 하면 헤더에 AUTHORIZATION값 등 다른 값들을 넣는 확장이 쉽기 때문에, 애플리케이션 계층에서는 문자열을 기반으로 송수신을 한다.
  •  

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TCP/IP 4계층 모델

  • 인터넷 프로토콜 스위트(Internet Protocol Suite)는 인터넷에서 데이터를 주고 받을 때 쓰이는 프로토콜의 집합 ⇒ TCP/IP4계층이나 OSI7계층으로 설명
  • TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol→ 네트워크에서 사용되는 통신 프로토콜의 집합으로 계층들은 프로토콜의 네트워킹 범위에 따라 4개의 추상화 계층으로 구성된다.

계층구조

  • 특정 계층이 변경되었을 때, 다른 계층이 영향을 받지 않도록 설계되어 있어 독립적이다.

Application계층

  • 응용 프로그램이 사용되는 프로토콜 계층으로, 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공하는 층이다.

프로토콜

HTTP

  • HTPP(Hypertext Transfer Protocol)은 처음에는 서버와 브라우저 간에 데이터를 주고 받기 위해 설계된 프로토콜이다. 지금은 브라우저 뿐 아니라 서버와 서버 간의 통신을 할 때에도 많이 이용한다.
  • WebScrapping.
  • MSA -분산 아키텍처에서도 통신(

1. Http는 헤더를 통한 확장이 쉽다.

  • 응답헤더 요청 헤더를 보낼 때 쿠키 값 저장.
  • 값을 추가해서 보낸다.

2. Http는 stateless하다.

  • 동일한 연결에서 연속적으로 수행되는 두 요청 사이에 연속적인 상태값은 없다.

SSH

  • SSH(Secure Shell Protocol)은 보안되지 않은 네트워크에서 네트워크 서비스를 안전하게 운영하기 위한 암호화 네트워크 프로토콜이다.
  • 예를 들어 aws에 코드를 올릴 때, 프라이빗 키가 있는 경로에서 키를 명시하고 실행. 리눅스 환경
    • ssh <pem> <user>@<serverIP>

FTP

  • FTP(File Transfer Protocol)은 노드와 노드 간의 파일을 전송하는데 사용되는 프로토콜이다. 지금은 파일을 암호화해서 전송하는 FTPS나 SFTP로 대체되고 있다.
  • EX)파일질라
    • 로컬PC에서 원격서버로 파일을 보낼 수 있다.

SMTP

  • 전자 메일 전송을 위한 인터넷 표준 통신 프로토콜. 인터넷을 통해 메일을 보낼 때 사용되는 프로토콜이다. 네이버 메일에서도 사용.
  • EX)Nodemailer

 

Transport(전송)계층

  • 송신자와 수신자를 연결하는 통신서비스를 제공.
  • 연결지향 데이터 스트림 지원, 신뢰성, 흐름 제어를 제공.
  • 애플리케이션과 인터넷 계층 사이의 데이터가 전달 될 때 중계역할 수행
  • 대표적으로 tcp/udp
    • TCP
      • 연결 지향 프로토콜로, 수신 여부를 확인하여 신뢰성을 구축한다.
      • 가상 회선 패킷 교환 방식: 각 패킷에 가상 회선 식벽자가 포함되어, 모든 패킷을 전송하면 가상 회선이 해제되고, 패킷들은 전송된 순서대로 도착한다.
      • 3-WAY HANDSHAKE/ 4-WAY HANDSHAKE
    • UDP
      • 수신여부를 확인하지 않고, 순서 역시 보장하지 않는다. 단순히 데이터만 보내기 때문에 속도가 빠르다.
      • 데이터그램 패킷 교환 방식: 패킷이 독립적으로 최적의 경로를 선택하여 이동한다. 여러 패킷이 각각의 경로를 선택하기 때문에 순서가 보장되지 않는다.

Internet(인터넷) 계층

  • 웹서비스, 이메일 등 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공하는 층이다.
  • 장치로부터 받은 네트워크 패킷을 ip주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층
  • 패킷을 수신해야 할 상대의 주소를 지장하여 데이터를 전달한다.
  • 데이터가 제대로 전송되었는지 확인하지 않는 비 연결형
  • IP, ARP, ICMP

Link(링크)계층

  • 전선, 광섬유, 무선 등으로 실질적으로 데이터를 전달
  • 네트워크 접근 계층이라고도 불림
  • OSI7계층에서는 물리계층(LAN을 사용하여 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층)과 데이터링크계층(이더넷 프레임을 통해 에러확인, 흐름제어, 접근제어를 담당하는 계층)으로 나누어진다.

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3-Way Handshake

3Way Handshake란?

  • TCP통신에서 사용하는 연결확인 방식으로 연결하고자 하는 두 장치 간의 논리적 접속을 성립하기 위해 3번의 확인을 거쳐 3way handshake라고 부른다. 3-way handshake를 통해 양쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되어있는지를 확인하고, 세션을 수립한다.

3way handshake의 플래그 정보

  • SYN(synchronize sequence numbers) : 연결을 확인하기 위해 보내는 무작위의 숫자값.
    • connection을 맺을 때 사용하는 포트는 유한 범위 내에서 사용하고, 시간이 지남에 따라 재사용된다. 따라서 두 통신 호스트가 과거에 사용된 포트 번호 쌍을 사용할 가능성이 존재한다.
    • 서버 측에서 패킷의 SYN을 보고 패킷을 구분하게 되는데, 이때 난수가 아닌 순차적 숫자를 전송하면 이전의 connection으로부터 오는 패킷으로 인식할 수 있어 무작위 난수를 사용한다.
  • ACK(acknowledgements) : 응답확인.
    • client 혹은 server로부터 받은 SYN을 잘 받았을 경우 SYN에 1을 더해 다시 반환한다.
    • 양단의 프로세스가 쉬지않고 데이터를 전송한다고 할 때 최초 연결 설정 과정에서 전송되는 첫번째 세그먼트를 제외한 모든 세그먼트의 ACK비트는 1로 지정된다.
  • ISN(Initial Sequence Numbers) : 클라이언트와 서버가 각각 처음으로 생성한 syn.

3WAY-HANDSHAKE 중 포트의 상태

상태 설명

CLOSED 연결 수립을 시작하기 전의 기본 상태 (연결 없음)
LISTEN 포트가 열린 상태로 연결 요청 대기 중
SYN-SENT SYN 요청을 한 상태
SYN-RECEIVED SYN 요청을 받고 상대방의 응답을 기다리는 중
ESTABLISEHD 연결의 수립이 완료된 상태, 서로 데이터를 교환할 수 있다.

3way handshake의 과정

(1)A→B:SYN

  • A의 포트상태: CLOSED & B의 포트상태: LISTEN
  • 접속 요청 프로세스 A가 연결 요청 메세지(SYN)를 전송한다. 여기서 A의 SYN은 ISN이다.

(2)B→A:SYN+ACK

  • A의 포트상태: SYN-SENT & B의 포트상태: SYN-RECEIVED
  • 접속 요청을 받은 프로세스 B가 요청을 수락하고, A에게 포트를 열어달라는 메세지를 전송한다. SYN에 1을 더한 ACK와 SYN을 전송한다.

(3) A→B: ACK

  • A의 포트상태: ESTABLISHED & B의 포트상태: SYN-RECEIVED
  • A가 B의 접속 요청 프로세스에 대한 수락 확인을 보낸다. 전송할 데이터를 이 시기에 보낸다.

⇒3way handshake가 끝났을 때 A와 B의 포트상태

  • A의 포트상태: ESTABLISHED & B의 포트상태: EASTABLISHED

4-Way Handshake

4Way Handshake란?

  • 3way handshake가 접속을 확인하기 위해 사용되었다면, 4way handshake는 반대로 가상 회선 연결을 해제할 때 주고받는 확인 작업이다.

Time-wait

  • 먼저 연결을 끊는 쪽에 생성되는 소켓으로 혹시 모를 패킷 전송 실패에 대비하기 위해 존재한다. Time-wait이 없다면 패킷 손실이 발생하거나 통신자 간 연결 해제가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
  • 예를 들어 서버에서 fin을 전송하기 전에 전송한 패킷이 routing지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 fin패킷보다 늦게 도착하는 경우, 데이터 유실을 막기 위해 FIN을 수신하더라도 세션을 남겨놓고 잉여패킷을 기다리는 과정(Time-wait)을 거쳐야 한다.

4WAY-HANDSHAKE 중 포트의 상태

상태 설명

CLOSE 연결 수립을 시작하기 전의 기본 상태 (연결 없음)
ESTABLISHED 연결의 수립이 완료된 상태, 서로 데이터를 교환할 수 있다.
CLOSE-WAIT 상대방의 FIN(종료 요청)을 받은 상태. 상대방 FIN에 대한 ACK를 보내고 애플리케이션에 종료를 알린다.
LAST-ACK CLOSE-WAIT 상태를 처리 후 자신의 FIN요청을 보낸 후 FIN에 대한 ACK를 기다리는 상태.
FIN-WAIT-1 자신이 보낸 FIN에 대한 ACK를 기다리거나 상대방의 FIN을 기다린다.
FIN-WAIT-2 자신이 보낸 FIN에 대한 ACK를 받았고 상대방의 FIN을 기다린다.
CLOSING 상대방의 FIN에 ACK를 보냈지만 자신의 FIN에 대한 ACK를 못받은 상태
TIME-WAIT 모든 FIN에 대한 ACK를 받고 연결 종료가 완료된 상태. 새 연결과 겹치지 않도록 일정 시간 동안 기다린 후 CLOSED로 전이한다.

4WAY-HANDSHAKE 의 과정

 

(1) A→B: FIN
- 프로세스 A가 연결을 종료하겠다는 FIN 플래그를 전송하고, 프로세스 B가 FIN 플래그로 응답하기 전까지 연결을 유지한다.

(2) B→A : ACK
- 프로세스 B는 확인 메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날 때까지 기다린다.
- 
ACK를 SequenceNum+1로 지정하고, ACK 플래그비트를 1로 설정한 세그먼트를 전송한다. 전송할 데이터가 남아있다면 이어서 계속 전송한다.

(3) B→A : FIN
- 통신이 끝나면 연결 종료 요청에 FIN플래그로 응답한다.

(4) A→B : ACK
- B의 FIN플래그를 확인했다는 메세지를 전송한다.

 

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<목차>

  •  TCP
    - TCP란?
    - TCP의 특징
    - TCP서버의 특징
    - TCP세그먼트구조
  • UDP
    - UDP란?
    - UDP의 특징
    -TCP와 비교

TCP란?

  • TCP(Transmission Control Protocl, 전송 제어 프로토콜)은 두 개의 호스트를 연결하고 데이터 스트림을 교환하게 해주는 네트워크 프로토콜이다. IP와 함께 TCP/IP 라는 명칭으로도 불린다. IP가 데이터의 배달을 처리한다면 TCP는 패킷을 추적, 관리하는 역할을 한다. TCP는 근거리 통신망이나 인터라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옥텟을 안정적으로, 순서대로, 에러없이 교환할 수 있게 한다. TCP는 전송 계층(osi 중 4단계)에 위치한다. 네트워크의 정보 전달을 통제하는 프로토콜이자 인터넷을 이루는 핵심 프로토콜이 하나로서 국제 인터넷 표준화 기구의 RFC 793에 기술되어 있다.
  • TCP는 UDP와 달리 연결형 서비스를 지원하는 프로토콜로 인터넷 환경에서 기본으로 사용한다. 다시말해 웹 브라우저들이 WWW에서 서버에 연결할 때 사용되며, 이메일 전송이나 파일 전송에도 사용된다.
  • TCP의 안정성을 필요로 하지 않는 애플리케이션의 경우 일반적으로 TCP 대신 비접속형 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 사용한다. 이것은 전달 확인 및 순차 보장 기능이 없는 대신 오버헤드가 작고 지연시간이 짭다는 장점이 있다.

TCP의 특징

  • 연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공한다. 발신자와 수신자를 연결하여 패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 설정한다.
  • 3-WAY handshaking과정을 통해 연결을 설정하고, 4-way hanshaking을 통해 해제한다.
  • 흐름 제어 및 혼잡 제어
  • 높은 신뢰성을 보장한다.
  • UDP보다 속도가 느리다
  • Full-Duplex, Point toPoint방식

TCP 서버의 특징

  • 서버 소켓은 연결만을 담당한다.
  • 연결 과정에서 반환된 클라이언트 소켓은 데이터의 송수신에 사용된다.
  • 서버와 클라이언트는 1대1로 연결된다.
  • 스트림 전송으로 전송 데이터의 크기가 무제한이다.
  • 패킷에 대한 응답을 해야하기 때문에(시간지연,CPU소모) 성능이 낮ㄷ.
  • 손실된 경우 재전송 요청을 하기 때문에, Streaming서비스에 불리하다.

TCP 세그먼트 구조

  • TCP는 데이터 스트림으로부터 데이터를 받아들여 이것을 청크 단위로 분할한 뒤 TCP헤더를 덧붙여 TCP세그먼트를 생성한다. TCP세그먼트는 IP데이터 그램에 캡슐화되어 상대방과 주고 받게 된 것이다.
    • TCP 패킷이라는 용어가 종종 사용되지만 이는 정확한 표현이 아니다. 세그먼트가 TCP프로토콜 데이터 유닛을 의미하는 정확한 표현이며, 데이터 그램은 IP PDU를, 프레임은 데이터 링크 계층 PDU를 의미한다.
    • 프로세스는 TCP를 통해 데이터 버퍼를 인수로 넘겨 줌으로써 데이터를 전송한다. TCP는 이 버퍼들을 묶어 세그먼트를 생성하여 인터넷 모듈(IP등)을 통해 목적지의 TCP로 각각의 세그먼트들을 전송한다.
  • TCP세그먼트는 세그먼트 헤더와 데이터의 두 섹션으로 구성된다. TCP헤더는 10개의 필수 필드 및 옵션 확장 필드(표 하단의 주황색 부분)들을 포함한다.
  • 헤더 뒤에는 데이터 섹션이 따라온다. 그 내용은 애플리케이션의 페이로드 데이터이다. 데이터 섹션의 길이는 TCP 세그먼트 헤더에서 결정되지 않으며, 전체 IP데이터그램의 길이에서 TCP헤더와 캡슐화된 IP헤더의 길이를 뺀 값으로 계산하게 된다. 즉, 데이터 섹션의 길이는 IP헤더에 의해 결정된다.

UDP란?

  • UDP(User Datagram Protocol, UDP)는 인터넷 프로토콜 스위트의 주요 프로토콜 중 하나이다. TCP와 함께 데이터그램을 교환하기 위해 사용된다. 다만 TCP와 달리 데이터그램을 나누거나 재조립하지 않고, 전송 순서를 제공하지 않는다. UDP를 사용하는 네트워크 어플리케이션에는 DNS, IPTV, VoI, TFTP, IP터널, 온라인 게임등이 있다.

UDP의 특징

  • 비연결형으로 연결 수립 없이 데이터를 송신한다. 논리적 연결 설정 과정이 없어 데이터그램 전송시마다 주소 정보를 설정해서 전송한다. 데이터그램 기반의 전송방식으로 데이터를 정해진 크기로 전송하는 방식을 사용한다.
  • TCP와 달리 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어등을 수행하지 않아 신뢰성이 낮다. 실질적으로 IP기반에 포트 정보를 이용하여 상위 송수신 어플리케이션을 식별해주는 역할 정도만 수행한다.
  • 데이터 흐름을 따로 관리하지 않아 데이터그램 도착 순서가 바뀌거나, 중복되거나, 누락되는 경우도 있다. 데이터 누락시에도 데이터 재전송을 따로 수행하지 않아, 일반적으로 오류의 검사와 수정이 필요없는 어플리케이션에서 수행된다.
  • UDP 세그먼트 구조: Header는 source Port(출발지 포트 번호), Destination port(목적지 포트 번호), Total Length(헤더와 데이터부를 포함한 전체 길이), CheckSum(전체 데이터그램에 대한 오류를 검사하기 위한 필드)총 4개의 필드로 나누어진다.

UDP 서버의 특징

  • UDP에는 연결이 없어 서버 소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없다. 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송한다.
  • 서버와 클라이언트는 1대1, 1대N, 1대M 등으로 연결될 수있다.
  • 데이터그램단위로 전송되는데, 65535바이트가 초과되면 잘라서 보낸다.
  • 흐름제어가 없어서 패킷이 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없기 때문에, 파일전송같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시되는 경우에 사용된다.

TCP와 비교

  • 공통점: TCP와 UDP는 포트번호를 이용하여 주소를 지정하고, 데이터 오류 검사를 위한 체크섬이 존재한다.
  • TCP와 UDP 차이

프로토콜 종류 TCP UDP

연결방식 연결형 서비스 비연결형 서비스
패킷 교환방식 가상 회선 방식 데이터그램방식
전송순서 순서보장 바뀔 수 있음
수신여부 확인 확인x
통신 방식 1:1통신 1:1 / 1:N / N:N
신뢰성 좋음 좋지않음
속도 느리다 빠르다
방향성 양방향 단방향

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OSI7계층이란?

  • 네트워크의 OSI7계층은 Open Systems Interconnection Reference Model로, 인터넷 환경에서 통신하기 위해 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 7계층으로 나누어 설명한 것이다.

OSI7계층을 나눈 목적

  • 프로토콜을 기능별로 누어 각 계층은 하위 계층의 기능을 이용하고, 상위계층에게 기능을 제공한다. 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악되어 특정한 곳에 문제가 생겼을 때 해 에러를 빨리 파악하고, 쉽게 고칠 수 있다. 또한 각 계층에 대한 캡슐화, 은닉의 목표도 있다.

계층 기능

1) 물리 계층(Physical Layer)

  • 물리계층은 네트워크의 기본 네트워크 하드웨어 전송 기술(전기적, 기계적, 기능적 특성)을 이룬다. 데이터의 종류나 에러 존재여부는 신경쓰지 않는다. 통신단위로는 비트(1,0), 전기적 신호로는 on/off이다. 이 계층에 해당하는 장비로는 통신 케이블, 리피터와 허브가 있다. 네트워크의 높은 수준의 기능의 논리데이터 구조를 기초로 하는 필수 계층이다. 다양한 특징의 기술이 접목되어 있기에 OSI 아키텍처에서 가장 복잡한 계층으로 간주된다.

2) 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

  • 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행한다. 물리적으로 할당받은 주소값인(네트워크 카드가 생성될 때 정해진다.) 맥주소로 통신을 하고, 전송되는 단위는 프레임이다. 주소 체계는 계층이 없는 단일 구조이다. 데이터 링크 계층은 Point to Point간의 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC기반의 오류제어와 흐름제어가 필요하다. 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아내고, 수정하는데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
  • 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다. 이외에도 HDLC나 ADCCP 같은 프로토콜이나 패킷 스위칭 네트워크나 LLC, ALOHA같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다. 네트워크 브릿지나 스위치 등이 이 계층에서 동작하며, 직접 이어진 곳에만 연결할 수 있다.
  • 프레임에 주소부여(MAC - 물리적 주소)
  • 에러 검출/재전송/흐름제어

3) 네트워크 계층(Network Layer)

  • 데이터가 목적지까지 이동하는 동안, 노드를 거칠 때마다 빠르고 안전한 경로를 찾아주는 기능을 한다. 프로토콜의 종류도 다양하고, 라우팅하는 기술도 다양하다.
  • 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위해 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 네트워크 계층은 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션,오류제어,인터네트워킹 등을 수행한다. 라우터가 대표적인 장치이고, 이 계층에서 동작하는 스위치도 있다. 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층이다. 논리적인 주소 구조(IP), 곧 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적이다.
  • 서브네트의 최상위 계층으로 경로를 설정하고, 청구 정보를 관리한다. 개방형 시스템들의 사이에서 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능을 부여하고, 전송 계층 사이에 네트워크 서비스 데이터 유닛을 교환하는 기능을 제공한다.
  • 주소부여(IP)
  • 경로설정(Route)

4) 전송계층

  • 전송 계층은 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 보통 TCP 프로토콜을 이용하여 포트를 열어 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다. 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다. 전송 계층은 특정 연결의 유효성을 제어하고, 일부 프로토콜은 상태 개념이 있고, 연결 기반이다.이는 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지를 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 뜻한다.
  • 종단 간 통신을 다루는 최하위 계층으로 종단간 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송하며, 기능은 오류 검출 및 복구와 흐름 제어, 중복 검사등을 수행한다.
  • 패킷생성(Assembly/Sequencing/Deassembly/Error detection/Request repeat/Flow control) 및 전송

5) 세션계층

  • 세션 계층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 의미한다. 동시 송수신방식(duplex), 반이중방식(half-duplex), 전이중방식(full-duplex)의 통신과 함께 체크 포인팅과 유휴,종료,다시 시작 과정등을 수행한다. 이 계층은 TCP/IP세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
  • 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류 복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.
  • 통신을 하기위한 세션을 확립/유지/중단(운영체제가 해줌)

6) 표현 계층

  • 표현 계층은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용계층으로부터 덜어준다. 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화한다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 예를 들어 EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.
  • 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현

☆ 포장/압축/암호화

7) 응용 계층

  • 응용 계층은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로, 가상 터미널 등이 있다.
  • HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet등의 프로토콜이 있다.
  • 네트워크 소프트웨어 UI부분
  • 사용자의 입출력부분

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