[ 컴퓨터 네트워크 ] 네트워크 계층

네트워크 계층

네트워크에는 다양한 기기 간 통신을 위해 약속된 구조가 있다.

 

 

OSI 7계층

OSI 7계층이란 국제 표준화 기구에서 네트워크 통신이 이뤄지는 과정을 7단계로 나눈 네트워크 표준 모델이다.

 

📤 송신부

 각 계층은 독립적이며 데이터를 송신할 때 각 계층에서 필요한 정보를 추가해 데이터를 가공한다. 이때 제어 정보를 담은 헤더나 트레일러가 붙는데, 이 과정을 데이터 캡슐화라고한다.

응용 계층 -> 물리 계층

 

📥 수신부

  물리 계층부터 응용계층까지 거치며 받은 데이터에서 헤더와 트레일러를 분석해 제거하는 역캡슐화를 진행한다. 이 과정에서 각 계층은 필요한 제어 정보를 얻는다.

 

 

프로토콜

  통신 규약. 즉, 데이터를 송수신하기 위해 정한 규칙을 의미한다.

• 7계층(응용 계층)
  HTTP, FTP 등의 프로토콜을 응용 프로그램의 UI를 통해 제공한다.
  
  
• 6계층(표현 계층)
  데이터를 표준화된 형식으로 변경한다.
  
  
• 5계층(세션 계층)
  세션의 유지 및 해제 등 응용 프로그램 간 통신 제어와 동기화를 한다.
  
  
• 4계층(전송 계층)
  신뢰성 있는 데이터를 전달하기 위한 계층
  TCP, UDP같은 전송 방식과 포트 번호 등을 결정한다.
  
  
• 3계층(네트워크 계층)
  데이터를 송신부에서 수신부까지 보내기 위한 최적 경로를 선택하는 라우팅을 수행한다.
  이때 선택한 최적 경로를 라우트, 네트워크 계층 장비로는 라우터가 있다.
  
  
• 2계층(데이터 링크 계층)
  데이터 흐름을 관리하며 데이터의 오류 겸출 및 복구 등을 수행한다.
  데이터 링크 계층 장비로는 브리지, 스위치, 이더넷이 있다.
  
  
• 1계층(물리 계층)
  데이터를 비트 단위로 변환한 후 장비를 사용해 전송하거나 전기 신호를 데이터로 복원한다.
  물리 계층 장비로는 리피터, 허브 등이 있다.

 

TCP/IP 4계층

TCP/IP 4계층이란 인터넷에서 데이터를 주고 받기 위한 네트워크 프로토콜이다.

☝🏻 TCP/IP 기반 프로토콜에는 대표적으로 HTTP가 있다.

 

🔍 TCP

 TCP는 데이터를 나눈 단위인 패킷의 전달 여부와 전송 순서를 보장하는 통신 방식

 

🔍 IP

 IP는 패킷을 빠르게 보내기 위한 통신 방식을 의미한다.

 

• 4계층(응용 계층)
  사용자와 소프트웨어를 연결해주는 계층
  HTTP, HTTPS, DNS 등의 프로토콜이 작동된다.
  
  
• 3계층(전송 계층)
  데이터의 신뢰성을 보장, 포트 번호로 데이터를 적절한 응용 프로그램에 전달하는 역할
  TCP, UDP
  데이터 단위는 세그먼트
  
  
• 2계층(인터넷 계층)
  데이터를 최종 목적지까지 도달할 수 있게 하는 계층
  IP
  전송 계층으로부터 받은 데이터에 헤더를 붙여 캡슐화한다. 이를 패킷또는 데이터그램이라고 한다.
  
  
• 1계층(네트워크 인터페이스 계층, 네트워크 접근 계층)
  데이터를 전기 신호로 변환하고 MAC주소를 사용해 기기에 데이터를 전달한다.
  이더넷, WI-FI

 

⏬ 패킷, MAC 주소 용어 설명

패킷(packeet)

네트워크에서 주고받는 데이터를 작게 분할한 단위
데이터의 송신 주소, 수신 주소 등의 정보가 포함되어 데이터를 목적지에 제대로 전달할 수 있게 한다.

 

MAC 주소(Media Access Controll address)

48비트로 구성된 하드웨어 고유의 주소, 네트워크 인터페이스 계층에서 사용한다.

 

IP주소 & 서브넷 마스크

 

🔍 IP주소(IP address)

IP에서 컴퓨터나 네트워크 장치를 식별하기 위한 값이다.
네트워크부와 호스트부로 나뉜다.
네트워크부는 해당 주소가 어떤 네트워크에 속해있는지 구분하고,
호스트부는 해당 네트워크에서 어떤 기기인지 나타내는 값이다.

 

 

🔍 서브넷 마스크(subnet mask)

서브넷 마스크는 IP에서 네트워크부와 호스트 부를 구분하는데 사용한다.

IP와 동일한 구조인 8자리 2진수 4개로 구성되어 IP주소와 and연산을 하면 IP주소에서 네트워크부와 호스트부를 알아낼 수 있다.