컴퓨터 네트워크 - Protocol layers, service model

컴퓨터 네트워크 - Protocol layers, service model

 

Protocol Layer

 

프로토콜 레이어란 컴퓨터 관련 공부를 하다 보면 자주 접할 수 있는 application - presentation - session - transport - network - link - physical로 나눠져 있는 OSI 7계층과 application - transport - network - link - physical로 나눠져 있는 인터넷 프로토콜 스택이 있다.

 

이렇게 프로토콜을 층(layer)로 만드는 이유는 각 층이 특정한 기능을 수행하도록 정의하기 위함이다. 프로토콜의 디버깅과 기능의 업그레이드 등에서 유리하다. 이는 한 층의 기능변화가 다른 층에 영향을 주지 않도록 하여 일부 층만 만든 뒤, 타 프로토콜의 나머지 층과 연동하여 사용이 가능한 장점이 있다.

 

 

Internet Protocol stack

여기서는 간략하게만 각 층에 대해 설명하고 추후에 각 층에 대해 자세하게 포스트 할것이다.

 

응용층에서 내려온 메시지에 각 프로토콜 스택에서 헤더를 쌓는 행위를 Encapsulation이라 한다. Transport, network, link layer를 지나며 각 층에서 해더를 붙인다. 각 층에서 붙인 해더에는 tansport layer에서 TCP의 경우 에러복구, 혼잡제어를 위한 정보를 해더에 포함시키며 각 프로토콜 레이어가 특정한 기능을 수행하기 위한 내용을 해더에 포함시킨다.

 

라우터에서는 network layer, 스위치에서는 link layer까지의 header를 읽고 해석한다. 각 장비마다 구현되어 있는 layer까지 읽을 수 있으며 해더의 내용을 읽고 에러체킹 등 필요한 동작들을 수행한다.

 

application layer (Layer 5)

 

응용층은 네트워크 애플리케이션 지원을 한다. 대표적으로 FTP(File Transport Protocol), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), HTTP(HyperText Transfer Protocol)가 있다. 응용 프로토콜은 end host들에만 올라간다. 

 

transport layer (Layer 4)

 

트랜스포트 층에서는 프로세스-프로세스의 데이터 전송 지원을 한다. 대표적으로 TCP, UDP가 있다. 현재 사용하는 응용의 70%이상이 TCP를 사용하며 손실 복구와 혼잡제어의 기능이 있다.

 

network layer (Layer 3)

 

네트워크 층에서는 소스에서 목적지로 데이터그램 라우팅을 지원한다. IP와 라우팅 테이블 갱신을 위한 routing protocols가 있다. 라우터에서는 네트워크 층까지 올라간다.

 

link layer (Layer 2)

 

링크 층에서는 인접 네트워크 요소 간의 데이터 전송을 지원한다. 유선LAN(Ethernet)과 무선랜 등이 이 계층에 속한다. 링크 층과 네트워크 층은 각각 별도의 주소 체계를 가지고 있다.

 

physical layer (Layer 1)

 

물리 층에서는 비트를 실어보내는 기술등에 대해 지원한다. 광케이블 Coaxier cable 등이 있다.

 

 

 

ISO / OSI 7계층

여기에서는 앞선 Internet protocol stack 에서의 5개의 층을 모두 포함하고 있으며, application layer를 application, presentation, session으로 3개의 층으로 나누어져있다. 5개 층에 대한 기능과 동작은 모두 동일하다.

 

presentation layer

 

어플리케이션이 데이터의 의미를 해석할 수 있도록 하는 기능을 지원한다. 암호화(encryption), 암축(compression), machine-specific converntions등의 기능이 여기에 포함된다.

 

session layer

 

에러 발생시 복구할 수 있도록 checkpoinintg, recocery of data exchange등이 기능이 있다.