TCP/IP 4계층, OSI 7 layer
1. 개념
인터넷 상에서 장치와 장치 간에 서로 데이터를 주고 받을 때 사용하는 "독립적인" 프로토콜
TCP : Transmission Control Protocol
IP : Internet Protocol
인터넷을 통해 데이터를 보낼 때, 주로 TCP와 IP를 이용해서 보내기 때문에 같이 자주 사용된다.
2. TCP/IP 4계층
Application layer
Http/Https, SMTP, FTP, SSH
Transport layer
TCP, UDP
Internet layer
IPv4/IPv6, ICMP, ARP
Network Access (=Link) layer
2-1. application layer
HTTP, SMTP, FTP, SSH 가 대표적
웹서비스, 이메일등 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공하는 계층이다.
브라우저라는 인터페이스를 통해 응용계층의 서비스를 이용하는 셈이다.
2-2. transport layer
TCP, UDP 가 대표적
에플리케이션 계층에서 받은 메시지를 세그먼트(TCP에서) 혹은 데이터그램(UCP)으로 쪼갠다.
데이터가 오류없이 순서대로 전달되도록 도움을 준다.
말하자면 송신하는/수신하는 데이터의 오류 및 순서를 체크하는 역할
2-3. internet layer
ICMP, IP, ARP 가 대표적이며, 한 노드에서 다른 노드로 전송 계층에서 받은 세그먼트나 데이터그램을 패킷화하여 목적지로 전송하는 역할을 담당한다.
말하자면, 주소로 전송하는 역할을 담당!
2-4. network access layer (=link layer)
전선, 광섬유, 무선 등으로 데이터가 네트워크를 통해 물리적으로 전송되는 방식을 정의한다.
실질적으로 장치와 장치간 연결
이처럼 우리가 브라우저를 통해 어떠한 데이터를 전송하고 수신하는 과정에서 우리가 보는 데이터들은 위와 같이 4개의 계층을 거쳐 세그먼트/데이터그램으로 나누어지고 패킷화되어 전송된다.
3. 캡슐화와 비 캡슐화
네트워크에서 캡슐화는 송신자가 수신자에게 데이터를 보낼 때, 기본 데이터에 각 계층의 특징들이 담긴 헤더가 붙여지는 것을 의미한다.
예를 들면 구글에서 뭔가를 검색하게 되면, TCP/IP 4계층을 통과하면서 아래와 같은 과정을 거쳐 데이터가 만들어지게 된다.
application : 기본 데이터
transport : TCP header + 기본데이터
internet : IP header + TCP header + 기본 데이터
link : frame header + IP header + TCP header + 기본 데이터 + frame trailer
bit sequence
비캡슐화는 메시지를 수신하는 쪽에서 위의 과정을 거꾸로 거쳐가며 application 계층까지 도달하는 것을 말한다.
4. PDU
protocol data unit : TCP/IP 4계층을 기반으로 설명할 때, 각 계층에서 부르는 데이터 단위를 의미한다. 예를 들면,
application layer : message
transport layer : segment(tcp), datagram(udp)
세그먼트(데이터그램) : 적절한 크기로 쪼갠 조각
internet layer : packet
페킷 : 세그먼트에 SP(source ip address)와 DP(destination ip address)가 붙은 형태의 조각
link layer : frame(data link layer), bit(physical layer)
프레임 : MAC 주소 헤더와 CRC/Checksum trailer 가 붙은 조각
4-1. IP header
sp : 송신자의 32비트 IP 주소
dp : 수신자의 32비트 IP 주소
4-2. frame
CRC/Checksum trailer
CRC (Cyclic Redundancy Check)는 데이터 전송 과정에서 데이터의 정확성을 검증하기 위해 사용되는 에러 검출 기술
Checksum trailer 는 데이터 전송과정에서 데이터의 정확성을 검증하기 위해 추가로 전송되는 데이터의 합계를 말한다. 수신자는 받은 데이터와 함께 이 체크섬 트레일러를 확인함으로써 데이터의 정확성을 확인할 수 있다.
데이터 오류감지를 위한 수학적인 함수가 적용된 값을 의미한다. 과도한 트래픽으로 인해 링크 계층에 오류가 발생하여 데이터가 손상되었다면 이를 감지하는 역할을 한다.
모든 계층에 전달되는 데이터가 쪼개져서 "패킷"으로 전달된다고 하는 것은 일반적으로는 맞는 말이지만, PDU에 따라서 계층별로 데이터를 다르게 부르는 것이 더 맞는 표현이다.
FCS : Frame Check Sequence. 네트워크에서 프레임의 정확성을 체크하기위해 사용하는 기술.
5. OSI 7 layer
TCP/IP 에서는 4개로 계층을 분리한 것에 반해, OSI 에서는 7개의 계층으로 나누어 표현하였다.
TCP/IP 4 layer
application
transport
internet
network access = link
OSI 7 layer
application
presentation
session
transport
network
data link layer
physical layer
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