[CS] 네트워크 모델

모듈화

모듈: 독립적으로 동작하면서 상호유기적으로 통합 가능해야 한다.

 

계층화된 모듈 구조

상위 계층이 하위 계층에서 제공하는 서비스를 요구하는 방식으로 동작한다.
장점으로는 복잡한 시스템을 간단한 시스템으로 재구성이 가능하고, 문제가 일어난 부분의 모듈만 교체가 가능하다.

데이터 전달 방식

• 단방향
• 전이중: 양쪽이 동시에 송신 가능
• 반이중: 양방향 전송이 가능하나 동시에 송신이 불가능하다. 데이터 전송 시점에 대한 관리가 필요하다.

 

OSI 참조 모델

각 층을 거칠 때마다 헤더가 추가된다.
물리 계층을 통해 수신 호스트로 데이터가 이동하며, 순차적으로 상위 계층으로 전달되어 응용계층까지 전달한다.

중계 노드의 경우는 7 계층이 아닌, 네트워크 계층까지의 기능만 수행한다.
라우팅

경로배정기능이다. 헤더 정보를 해석해서 적절한 경로로 전달한다.
경우에 따라서 다음 라우터로 보내기 전에 헤더 정보를 적절히 수정하기도 한다.

 

각 계층에 대한 설명

물리 계층

• 전송 매체의 물리적 인터페이스에 관한 사항 기술이다.
• 하드웨어로 구현된다.

데이터 링크 계층

• 전송하는 데이터의 물리적 전송 오류를 해결하고 흐름 제어를 제공한다.
• 두 개의 노드가 1:1로 직접 연결된 환경에서 데이터 전송 기능을 지원한다.
• frame을 사용한다.
• 헤더에는 MAC 주소, 오류 제어에 관한 추가 정보, 흐름 제어에 관한 추가 정보등이 포함된다.

네트워크 계층

• 네트워크 주소를 기반으로 호스트 간 데이터의 전송 경로를 결정한다.
• packet을 사용한다.
• 혼잡 제어: 데이터가 과도한 경우 전송속도가 떨어지는걸 조절한다.

전송계층

• 종단간 통신 기능을 제공한다.
• 컴퓨터 내부에서 논리적으로 구축되는 통신 담당자 사이의 문제 처리를 담당한다.

세션 계층

• 세션의 기능을 제공한다.
• 대화제어, 토큰 제어, 동기화

표현 계층

• 양단에서 서로 이해할 수 있는 표준 방식으로 코딩을하며 암호화/ 압축 처리를한다.

응용 계층

• 사용자에게 유용한 다양한 서비스이다.
• 위에서 설명한 이외의 모든것을 의미한다.

 

TCP / IP 모델

구현 환경: TCP/IP의 구현 환경은 크게 사용자 공간과 시스템 공간으로 나뉜다.

• 사용자 공간: 일반적으로 세션계층부터 응용계층까지의 기능을 사용자 프로그램으로 구현한다.
• 시스템 공간
  • TCP/IP와 하위 계층은 커널 내부에 구현된다.
  • 사용자가 TCP, UDP, IP 기능을 이용할 수 있도록 소켓 인터페이스를 제공한다.
  • 하위 계층은 LAN 카드와 드라이버 루틴으로 동작한다

TCP/UDP: 사용자 데이터를 전송하는 전송 계층 프로토콜이다.
IP: 사용자 데이터를 전송하는 네트워크 계층 프로토콜이다.

ARP(Address Resolution Protocol)

• ARP는 원경 호스트의 주소 변환 기능을 제공한다.
• 사용자가 입력한 IP 주소를 이용해 MAC주소를 제공하는 프로토콜이다.

RARP

• 디스크가 없는 경우에 필요하다.
• LAN 카드에 보관된 MAC 주소를 이용해 IP 주소를 제공하는 프로토콜이다.

ICMP

• IP 프로토콜에 캡슐화 되어 있으나 상위 프로토콜로 보지 않고 동일 계층에 있는 것으로 간주한다.
• 사용자 데이터 전송 과정에서 오류가 발생하면 오류 메세지가 생성된다. ICMP는 이를 전송하는 기능을 담당하는 프로토콜이다.