2장 - TCP/IP 4계층 모델 - 2

저번시간에 이은 즐거운 TCP/IP 네트워크 시간 !

 

인터넷계층

- 인터넷계층은 장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP 주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층.

- IP, ARP, ICMP 등이 있으며, 패킷을 수신해야 할 상대의 주소를 지정하여 데이터를 전달한다.

- 상대방이 제대로 받았는지 보장하지 않는 비연결형적 특징이 있다.

 

링크 계층

- 링크 계층은 전선, 광섬유, 무선 등으로 실질적으로 데이터를 전달하며 장치 간에 신호를 주고받는 '규칙'을 정하는 계층.

- 접근계층이라고도 한다.

- 물리계층과 데이터 링크 계층으로 나누기도 한다.

- 물리계층 : 무선LAN과 유선LAN을 통해 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층

- 데이터 링크 계층 : 이더넷 프레임을 통해 에러확인, 흐름제어, 접근제어를 담당하는 계층

더럽게 어렵네

 

유선LAN(IEEE802.3)

- 유선LAN을 이루는 이더넷은 IEEE802.3 프로토콜을 따르며, 전이중화 통신을 쓴다.

- 전이중화통신(full duplex)이란 ? : 양쪽 장치가 동시에 송수신할 수 있는 방식. 송신로와 수신로로 나눠서 데이터를 주고받으며, 현대의 이더넷은 이방식이다. 콘돔이름같다

- CSMA/CD 란? : 이전에는 반이중화통신 중의 하나인 CSMA/CD 방식을 썼었다. 이 방식은 데이터를 보낸 이후 충돌이 발생하면 일정 시간 이후 재전송하는 방식이다. 송수신 경로가 하나라서 충돌대비인 것이다. 

- 유선랜을 이루는 케이블 : 

  1) 트위스트 페어 케이블(TP) : 하나의 케이블처럼 보이지만 여덟개의 구리선을 두개씩 꼬아서 묶은 것이다. 케이블은 구리선을 실드 처리하지 않고 덮은 UTP 케이블과 실드 처리하고 덮은 STP로 나눠진다. 우리가 많이 볼 수 있는 케이블은 UTP 케이블로, 흔히 LAN 케이블이라고 한다.

  2) 광섬유 케이블 : 레이저를 이용해서 통신하기 때문에 장거리 및 고속 통신이 가능하다. 보통 100Gbps의 데이터를 전송하며, 광섬유 내부와 외부를 다른 밀도로 가지는 유리나 플라스틱 섬유로 제작해서 한번 들어간 빛이 내부에서 계속 반사하여 전진하는 원리를 이용한 것.

(빛의 굴절률이 높은 부분을 코어라고하고 낮은 부분을 클래딩이라고 한다.)

 

무선LAN(IEEE802.11)

- 무선 LAN 장치는 수신과 송신에 같은 채널을 사용하므로 반이중화 통신을 사용한다.

  1) 반이중화통신(half duplex) : 양쪽 장치는 서로 통신할 수 있지만, 동시에는 통신할 수 없으며 한 번에 한 방향만 통신할 수 있는 방식이다. 장치가 신호를 수신하기 시작하면 응답하기 전에 전송이 완료될 때까지 기다려야 한다. 충돌방지 시스템이 필요하다.

  2) CSMA/CA : 반이중화통신 중 하나. 장치에서 데이터를 보내기 전에 캐리어 감지 등으로 사전에 가능한 한 충돌을 방지하는 방식을 사용.

- 무선 LAN을 이루는 주파수 : 비유도 매체인 공기에 주파수를 쏘아 무선 통신망을 구축하는데, 주파수 대역은 2.4GHz대역 또는 5GHz 대역 중 하나를 써서 구축한다. 2.4는 장애물에 강하나 전파 간섭에 약하고, 5는 채널도 많고 동시에 사용할 수 있고 상대적으로 깨끗하다.

- wifi : 무선 접속 장치(AP, Access Point)가 있어야 한다. 이는 유선LAN신호를 무선LAN신호로 바꾸어준다. (공유기다) 참고로 무선LAN기술은 지그비, 블루투스도 있다.

- BSS(Basic Service Set) : 기본 서비스 집합. 단순 공유기를 통해 네트워크를 접속하는 것이 아닌 동일 BSS 내에 있는 AP들과 장치들이 서로 통신이 가능한 구조를 말한다. 근거리 무선통신을 제공하고, 하나의 AP만을 기반으로 구축이 되어있다. 그래서 사용자가 이동하면서 네트워크 접속하는 것이 불가능하다.

- ESS(Extended Service Set) : 하나 이상의 연결된 BSS 그룹. 장거리 무선통신을 제공하며 BSS보다 더 많은 가용성과 이동성을 지원한다. 한 장소와 다른 장소로 이동하며 네트워크 계속 연결이 가능.

 

이더넷 프레임

- 데이터 링크 계층은 이더넷 프레임을 통해 전달받은 데이터의 에러를 검출하고 캡슐화하며 다음과 같은 구조를 가진다.

어우..

- Preamble : 이더넷 프레임이 시작임을 알린다.

- SFD(Start Frame Delimiter) : 다음 바이트부터 MAC 주소 필드가 시작됨을 알린다.

- DMAC, SMAC : 수신, 송신 MAC주소를 말한다.

- EtherType : 데이터 계층 위의 계층인 IP 프로토콜을 정의한다. IPv4 혹은 IPv6

- Payload : 전달받은 데이터

- CRC : 에러 확인 비트

cf) MAC주소란 ? 랜카드 식별번호

 

계층 간 데이터 송수신 과정

- http 요청 시 :

 클라이언트(애플리케이션 -> 전송 -> 인터넷 -> 링크) -> 서버(링크 -> 인터넷 -> 전송 -> 애플리케이션)

- 보내는 요청값들이 캡슐화 과정을 거쳐 전달되고, 해당 서버 링크계층으로부터 애플리케이션까지 비캡슐화 과정을 거쳐 전송된다.

- 캡슐화과정 : 상위 계층의 헤더와 데이터를 하위 계층의 데이터 부분에 포함시키고 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정.

- 비캡슐화 : 하위 계층에서 상위 계층으로 가며 헤더 부분을 제거하는 과정.

 

PDU

- 네트워크의 어떠한 계층에서 계층으로 데이터가 전달될 때 한 덩어리의 단위를 PDU(Protocol Data Unit)이라고 한다.

- 제어 관련 정보들이 포함된 '헤더', 데이터인 'payload'로 구성되어있으며 계층마다 명칭이 다르다.

- 애플리케이션 계층 : 메시지

- 전송 계층 : 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP)

- 인터넷 계층 : 패킷

- 링크 계층 : 프레임(데이트 링크 계층), 비트(물리 계층)

 

 

 

네트워크 어렵다.