[Codestates FE] 블로깅 챌린지 3주차 - 네트워크 계층 모델

네트워크 계층 모델

1. OSI 7계층 모델

OSI 7계층 모델은 네트워크를 이루고 있는 구성요소들을 7단계로 나누고, 각 계층의 표준을 정했다.

목적 : 표준화를 통해 포트, 프로토콜의 호환 문제를 해결하고, 네트워크 시스템에서 일어나는 일을 해당 계층 모델을 이용해 쉽게 설명할 수 있다. 또한 네트워크 관리자가 문제가 발생했을 때 이것이 물리적인 문제인지, 응용 프로그램과 관련이 있는지 등 원인이 어디에 있는지 범위를 좁혀 문제를 쉽게 파악할 수 있다.

데이터를 전송하는 쪽은 데이터를 보내기 위해 상위 계층에서 하위 계층으로 데이터를 전달한다. 이때 데이터를 상대방에게 보낼 때 각 계층에서 필요한 정보를 데이터에 추가하는데 이 정보를 헤더라고 한다. 그리고 이렇게 헤더를 붙여나가는 것을 캡슐화라고 한다.

마지막 물리 계층에 도달하며 송신측의 데이터링크 계층에서 만들어진 데이터가 전기 신호로 변환되어 수신 측에 전송된다.

데이터를 받는 쪽은 하위 계층에서 상위 계층으로 각 계층을 통해 전달된 데이터를 받는다. 이때 상위 계층으로 데이터를 전달하며 각 계층에서 헤더를 제거해 나가는 것을 역캡슐화라고 한다. 역캡슐화를 거쳐 마지막 응용 계층에 도달하면 전달하고자 했던 원본 데이터만 남는다.

1계층 - 물리 계층

• 물리매체를 통해 bit 흐름을 전송
• 물리적 장치와 인터페이스가 전송을 위해 필요한 기능과 처리절차 규정

2계층 - 데이터링크 계층

• 노드와 노드 사이의 데이터 전달
• 단순히 bit를 전송하는 물리층에 신뢰성을 더하기 위한 흐름제어 및 오류제어 기능
• LLC, MAC 두 개의 서브레이어로 구성

3계층 - 네트워크 계층

• 송신 측에서 최종목적지까지 패킷을 전달
• 송수신 측의 논리주소 지정 및 패킷이 최종목적지에 도달하도록 경로를 배정하는 라우팅 기능
• 데이터 링크의 물리주소는 패킷이 시스템으로 이동할 때마다 변경되지만, 네트워크 주소는 목적지까지 변하지 않음

4계층 - 전송 계층

• 네트워크계층에서 패킷을 종단까지 전달한다면(네트워크 주소), 전송층은 종단 내에서 최종 수신 프로세스로의 전달(포트주소)을 담당
• 분할/재조립, 연결/흐름제어, 오류제어

5계층 - 세션 계층

• 통신하는 프로세스 사이의 대화제어 및 동기화를 담당

6계층 - 표현 계층

• 데이터의 변환, 압축, 암호화를 담당

7계층 - 응용 계층

• 사용자에게 서비스 제공 역할, SMTP, FTP, HTTP등 사용자가 원하는 최종목표에 해당

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2. TCP/IP 4계층 모델

TCP/IP 4계층 모델은 OSI 모델을 기반으로 실무적으로 이용할 수 있도록 현실에 맞춰 단순화된 모델이다.

1계층 네트워크 액세스 계층(Network Access Layer or Network Interface Layer)

OSI 7계층의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당한다.
물리적인 주소로 MAC을 사용한다.
LAN, 패킷망, 등에 사용된다.

2계층 인터넷 계층(Internet Layer)

OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당한다.
통신 노드 간의 IP패킷을 전송하는 기능과 라우팅 기능을 담당한다.
프로토콜 – IP, ARP, RARP

3계층 전송 계층(Transport Layer)

OSI 7계층의 전송 계층에 해당한다.
통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.
프로토콜 – TCP, UDP

4계층 응용 계층(Application Layer)

OSI 7계층의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층에 해당한다.
TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용한다.
프로토콜 – FTP, HTTP, SSH