[데이터통신] 1. Introduction(프로토콜, TCP/IP 레이어, OSI 모델)

 

1.4 Protocol

시나리오 1 

가까운 거리에서 Maria와 Ann이 통신하려고 한다. 이때는 그냥 대화로 하고 싶은 말을 주고 받으면 된다.

 

시나리오 2

직접 대화가 불가능한 상황에서 통신하려면, 이메일이나 메신저를 사용한다고 한다. 메세지를 암호화해서 보내는데 받는 사람은 이를 복호화해야 한다. 이때 서로 규칙을 가지고 암호화, 복호화를 진행한다. 이 과정에서 송신측인 마리아는 쓰기, 암호화, 메일 전송 과정을 거치고, 수신측인 Ann은 메일 수신, 복호화, 읽기 과정을 겪는다. 이때 통신 측면에서 보면, 3개의 레이어를 사용했다고 할 수 있고 필요한 레이어까지만 동작했다고 할 수 있다.

 

 

논리적 연결(Logical Connections)

 

1.5 TCP/IP Protocol Suite

 

 

 

물리 계층에서는 비트를 신호로 바꾸거나 신호를 비트로 바꾸고, 데이터 링크 계층은 순서대로 들어온 비트에 의미를 부여해서 시그널로 전송한다. 가까이에 있어 직접 보낼 수 있는 것들은 물리 계층과 데이터 링크 계층만 사용해도 데이터를 전송할 수 있다. 더 먼 거리의 호스트로 보내려면 네트워크 계층까지 관여해야 한다.

 

Figure 1.18에서 보면, A가 B로 데이터를 전송한다고 하자. A는 스위치와 직접적으로 연결되어 있기 때문에 데이터 링크 계층까지만 관여하면 된다. A과 데이터를 전송할 때 MAC Address 라는 것을 붙여서 보낸다. 스위치에 도착한 데이터는 곧 바로 IP 주소를 붙여 라우터에 전송된다. 라우터는 많은 기기들이 연결되어 있는데, 받은 데이터를 어디로 보내야할 지 IP 주소로 구분해 내보내기 때문이다. 

 

 

 

각각의 계층이 사용하는 데이터를 칭하는 이름이 있다. 응용 계층은 메세지, 전송 계층은 세그먼트(TCP) 혹은 데이터그램(UDP), 네트워크 계층에서는 패킷 혹은 데이터 그램, 데이터 링크 계층은 프레임, 물리 계층은 비트 혹은 시그널이라고 한다. 각각 이름은 책마다 조금씩 달라서 이게 정답은 아니다.

 

 

물리 계층 

데이터 링크 계층에서 프레임을 보내오면, 이를 비트마다 신호로 바꾸어서 보내는 역할을 한다. 가장 낮은 레벨로, 대표적으로 랜 카드와 같은 것이 있다.

 

데이터 링크 계층

인터넷은 라우터들과 연결되어 있는데, 데이터 링크 계층은 라우터가 어디로 데이터를 보낼 지 결정할 수 있도록 데이터를 보낸다.

 

네트워크 계층

출발지와 목적지의 연결을 책임지고 있다. 각각의 라우터는 최상의 경로(best route)인지를 매번 판단하기 때문에 host-to-host로 동작한다고 할 수 있다. 라우터는 중간에 경로가 끊어지는 경우에 다른 경로로 자동으로 설정하는 기능도 있다.

 

전송 계층

통신에서 중간에 있는 기기들은 네트워크 계층까지만 동작하기 때문에 end-to-end로 동작한다.

 

응용 계층

Process-to-Process로 동작한다.

 

계층	주소
물리 계층	-
데이터 링크 계층	MAC Address
네트워크 계층	IP Address
전송 계층	Port Number
응용 계층

 

 

 

1.6 OSI Model

1970년대에 ISO라는 국제표준화기구에서 지정한 것이다. 그러나 현재는 OSI 모델보다는 TCP/IP 프로토콜을 더 사용하고 있기 때문에 참고로 알면 된다.