- 일의 능률이나 전문성을 요구할 때 우리는 일상생활의 여러 면에서 계층이라는 개념을 자주 도입하곤 한다. 프로토콜의 계층화는 소프트웨어를 계발할 때의 모듈화와 비슷하다. 계층화를 하면 각 계층을 독립적으로 다룰 수 있다는 이점이 있다.
- 지구상의 한 지점에 다른 지점으로 전자 편지를 보내는 일에 계층적인 개념을 도입할 수 있다. 이렇게 함으로써 통신 시스템의 어느 계층을 변경하든 그 영향이 전체 시스템에 미치는 않으므로 확정성이나 유연성이 풍부한 시스템을 구축할 수 있다. (세분화된 계층이 많아지면 처리 속도를 늦어지게 할 수 있다)
- 프로토콜에서 각 계층의 기능을 실현하는 실체를 '엔티티(Entity)'라 한다. 임의의 각 계층은(N엔티티)은 하위 계층(N-1 엔티티)에서 특정한 서비스를 받고, 상위층(N+1엔티티)에 특정한 서비스를 제공한다. 상위 계층과 하위 계층 사이에서 서비스를 주고받을 때의 규약을 인터페이스라 하고, 통신상 같은 계층에서 주고 받을 때의 약속을 프로토콜이라 한다.
@ OSI 참조 모델
- 1970년 후반에 국제 표준기구(ISO)는 네트워크 통신의 모든 면을 다룬 개방 시스템 상호연결(OSI : Open System Interconnection)이라는 모델을 소개했다. 개방시스템이란 임의의 두 시스템이 자신의 구조와는 상관없이 서로 통신할 수 있도록 해 주는 프로토콜을 말한다.
- A에서 B로 전송되는 도중에 많은 중간 노드를 거친다. 이 중간 노드는 항상 OSI 모델의 처음 3계층만 포함한다. 장치 A는 장치 B에 순서대로 비트를 보낸다.
@ OSI 참조 모델에서 각 계층의 역할
# 응용계층
- 응용계층(Application layer)은 사용자나 소프트웨어가 네트워크에 접근할 수 있도록 해준다. 응용 계층은 사용자 인터페이스를 제공하고, 전자우편, 원격 파일 접근 및 전송, 공유 데이터 베이스 관리, 그리고 다양한 형태의 분산 정보서비스를 제공한다. 즉, 특정 애플리케이션마다 특화된 프로토콜이 존재한다.
- 표현계층(presentation layer)은 두 시스템 간에 주고받는 정보의 구문과 의미론과 관련이 있다. 서로 다른 컴퓨터 간에는 서로 다른 부호화 시스템을 사용하기 때문에 송신자의 표현계층은 정보를 송신자의 고유한 표현형식에서 공통 형식으로 변환하고 수신측 표현계층에서는 공통 표현 형식을 수신자의 고유한 표현 형식으로 변경하게 된다. 또한, 중요한 정보를 전달하기 위해서 시스템은 비밀성을 보장하기 위해 암호화 기능을 수행할 수 있어야 한다. 마지막으로 정보에 들어있는 비트수를 줄여주는 데이터 압축 기능도 이 계층의 역할이다.
# 세션계층
- 세션계층(session layer)은 네트워크의 대화 제어기(dialog controller)로서 통신시스템간의 상호 대화를 설정하고, 유지하며, 동기화한다. 즉, 커넥션의 확립이나 절단, 전송 데이터의 연결설정 및 해제에 관한 관리를 한다.
- 전송계층(transport layer)은 전체 메시지가 종단노드들 사이의 프로세스-대-프로세스 전달(process-to-process delivery) 서비스를 제공한다. 프로세스는 호스트에서 동작하는 응용 프로그램을 말한다. 통신을 하는 양쪽 끝에서만 서비스 지점 주소 지정, 분할과 재조립, 연결제어, 흐름 제어, 오류 제어 등이 수행되고 중간 라우터에서는 처리되지 않는다.
- 네트워크 계층(network layer)은 패킷을 발신지로부터 여러 네트워크(링크)를 통하여 목적지까지 전달하는 책임을 가진다. 데이터링크 계층은 같은 네트워크에 있는 두 시스템 간에 패킷 전달을 제공하는데 반하여 네트워크계층은 각 패킷의 발신지로부터 최종 목적지까지 전송을 제공한다. 네트워크계층의 주요 기능은 패킷이 네트워크 경계를 통과할 때 발신지와 목적지 시스템을 구분하기 위하여 논리주소를 지정하는 기능과 패킷이 최족 목적지에 전달 될 수 있도록 경로를 지정하는 라우팅 기능이 있다.
- 데이터링크 계층(data link layer)은 물리계층에서 직접 접속된 노드와 노드 사이를 신뢰성 있는 링크로 변환시켜준다. 데이터 링크 계층의 구체적인 역할은 프레임이 데이터 단위로 전송하고 노드와 노드 사에서 물리 주소 지정, 흐름 제어, 오류 제어, 그리고 접근 제어등이다.
# 물리계층
- 물리계층(Physical Layer)은 물리적인 매체를 통하여 비트 스트림을 전송하는데 필요한 기능을 제공한다. 물리계층은 인터페이스의 기계적, 전기적 규격, 그리고 전송매체를 다룬다. 물리 계층은 또한 물리적인 장치와 인터페이스가 전송을 위하여 필요한 기능과 처리 절차를 규정한다.
@ TCP/IP 프로토콜
- OSI가 아니고 TCP/IP가 더 많이 실현되고 보급되게 되었을까?
- 개방적
- 표준화하는 단계에서 표준화되는 프로토콜이 실제로 사용가능한 프로토콜인지를 중시한다는 점이다.
- TCP/IP는 특정 기능을 제공하는 각 모듈이 대화식으로 되어 있는 계층 구조를 갖은 프로토콜이지만 모듈들이 반드시 상호 의존적이지는 핞다. OSI 모델이 각 계층에 속해있는 기능을 나타내고 있는 반면에, TCP/IP 프로토콜의 계층은 시스템의 요구에 따라 혼합되고 대응되는 상대적으로 독립적인 프로토콜이 포함되어 있다.
@ TCP/IP 프로토콜의 계층 구조
- 물리 계층과 데이터링크 계층
- 네트워크 계층
- 인터네트워킹 프로토콜(IP) : 인터네트워킹 프로토콜(IP : Internetworking Protocol)은 TCP/IP 프로토콜에서 사용되는 전송 메커니즘이다.
- 주소변환 프로토콜 : 주소변환 프로토콜(Address Resolution Protocol : ARP) 은 IP 주소를 물리적인 주소로 변환해준다.
- 역주소 변환 프로토콜
- 인터넷 제어 메시지 프로토콜
- 인터넷 그룹 메시지 프로토콜
- 전송계층
- 사용자 데이터그래 프로토콜
- 전송제어 프로토콜
- 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)
- 응용계층
@ 인터넷 주고
- 물리 주소 : 링크 주소로 잘 알려진 물리 주소(Physical Address)는 LAN이나 WAN에서 정의된 노드의 주소이다.
- 논리 주소 : 논리 주소는 기존 물리적인 네트워크와는 독립적인 전 세계적인 통신 서비스를 위해 필요하다. 물리 주소는 서로 다른 네트워크가 서로 다른 주소 형태를 갖는 네트워크 간 상호 접속 환경에는 적합하지 않다. 기존의 물리적인 네트워크에 관계없이 각 호스트를 유일하게 식별할 수 있는 전 세계적인 주소 지정 시스템에 필요하다. 논리 주소는 현재 인터넷에 연결된 호스트를 유일하게 식별할 수 있는 32비트 주소 체계를 사용한다. 인터넷상의 두 호스트는 동일한 IP 주소를 사용할 수 없다.
- 포트 주소 : 다량의 데이터를 발신지에서 목적지 호스트까지 전송하기 위해서는 IP 주소와 물리 주소가 필요하다. 그러나 목적지 호스트에 도착하는 것이 인터넷을 통한 데이터 통신의 최종 목표가 아니다. 인터넷 통신의 최종 목적은 한 프로세스가 다른 프로세스와 통신할 수 있도록 하는 것이다. 동시에 발생되는 이러한 프로세스들을 위해 서로 다른 프로세스를 식별하는 방법이 필요하다.[ TCP/IP에서 포트 주소 길이는 16비트이다]
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