컴퓨터 네트워크

네트워크의 계층 별 역할

with_AI 2022. 4. 4. 17:32

OSI 7 계층

 

Physical

- 일련의 2진 bit, 전기적 신호를 매체에 전달

 

DataLink

- 두 노드 간의 통신 관여, 흐름을 제어

 

Network

- 해당 주소 체계에 따라 경로를 설정

 

Transport

- 양쪽 끝단의 신뢰성을 보장한다.

 

Session

- 프로그램간의 논리적 접속

 

Presentation

- 문법, 구문, 체계 확립

 

Application

- Email, Web, FTP, ping, Appl.

 

 

PC -> application -> transport -> Network -> Data Link -> Physical -> Data Link -> Network ->Physical -> Data Link -> Network -> Transport -> Application -> PC

 

두 개의 다른 PC가 통신하는 방법이다. 중간에 Network 까지 다시 올라갔다가 전송되는 이유는 PC와 PC사이의 Node에서 Network의 주소를 파악해서 보내기 위함이다.

 


물리 계층

- 물리적 매체를 통한 비트 스트림 전송에 요구되는 기능을 담당

- 물리적인 장치와 인터페이스가 전송을 위해 필요한 기능과 처리절차 규정

 

 

물리 층의 주요기능

- 인터페이스와 매체의 물리적인 특성 : 장치와 전송매체 간의 인터페이스 특성을 규정 (통신 할때 쓰는 케이블)

- 비트의 표현 : 비트를 전송하기 위해 전기적 또는 광학적인 신호로 부호화

- 데이터 속도 : 신호가 유지되는 비트의 주기를 규정

- 비트의 동기화: 송신자와 수진자는 같은 클록을 사용한다.

 

H/W 칩

 

CS8900A

 

MAC 필요

- 자유 경쟁 (선착순 알고리즘)

  - Aloha

  - Slotted Aloha

  - CSMA

  - CSMA/CD

- Token

 

CSMA/CD -> IEEE 802.3

- 한 슬록의 크기, 잼 신호 = 51.2 us = 64byte 전송소요 시간

- 최대 16번까지 재시도

- 충돌을 감지하면일정시간 지나고 다시 신호를 보냄

 


데이터 링크 계측

- 노드 대 노드 전달의 책임

 

- 프레임 구성: 네트워크 계층으로부터 받은 비트 스트림을 프레임단위로 나눔

- 물리주소 MAC지정 : 송신자와 수신자의 물리 주소를 헤더에 추가

- 흐름제어 : 수신자의 수신 데이터 전송률을 고려하여 데이터 전송하도록 제어

- 오류제어 : 손상 또는 손실된 프레임을 발견/재전송, 트레일러를 통해 이루어짐

- 접근제어 : 주어진 어느 한 순간에 하나의 장치만 동작하도록 제어

 

데이터 링크 계층에서 사용하는 주요 프로토콜

 

ARP

- 주소를 해석하기 위한 프로토콜

- 논리적인  IP 주소를 물리적인 MAC주소로 바꾼다.

- 캐시를 통해 얻은 정보가 저장되고 보통 20분의 수명 

 

RARP

- 역 주소 프로토콜

- 저장 장치가 없는 네트워크 단말기등이 IP주소를 얻기위해 사용

 

노드 대 노드의 전달 책임 (Hop to Hop)

 

물리주소의 데이터 전달 과정

- 물리주소 10인 노드는 물리주소 87 인 노드에 프레임을 보낸다

- EX) 07: 01:02:01:2C:4B

- 데이터 링크 수준에서 이 프레임은 헤더에 물리주소들을 가지고 있다. 여기서는 오직 이 주소만 필요

- 헤더의 끝에는 이 수준에서 필요한 다른 정보가 있다. 트레일러에는 보통 오류검출을 위한 추가 비트들이 포함됨

 


네트워크 계층

 

패킷을 발신지 - 목적지 전달에 대한 책임을 가짐

 

기능 

- 발신지 대 목적지 전달

- 논리 주소지정

- - 상위 계층에서 받은 패킷에 발신지와 목적지의 논리주소를 헤더에 추가

- 라우팅

- - 패킷이 최종 목적지에 전달될 수 있도록 경로를 지정하거나 교환 가능

 

IP (internet Protocol)

- 네트워크 기기에는 논리적 식별을 위한 주소

- IPv4: 약 40억개의 주소 Ex)123.321.234.232

- IPv6: 2의 128제곱의 개수를 가진 주소 Ex)21DA:00D3:2F3B:002AA:22FF:FE28:9C9C

 

 

End to End 통신

 

- 각 노드에서는 Network까지는 패킷을 까본다

 

 

링크 주소는 자기 지역에서만 의미가 있다. 근거리 통신망의 경계를 

 

 


전송계층

 

전체 메세지의 프로세스 대 프로세스 전달에 대한 책임을 가짐

- 전체 메시지가 완전하게 바른 순서로 도착하는 것을 보장

- 네트워크 층은 개별적인 패킷의 종단 - 종단 전송을 담당

 

기능

- 포트 주소 지정 : 포트 주소를 포함

-- 네트워크 계층은 각 패킷을 정확한 컴퓨터에, 전송계층은 해당 컴퓨터의 정확한 프로세스에게 전달

- 분할과 재 조립

-- 전달 가능한 세그먼트 단위로 나눔

-- 각 세그먼트는 순서번호를 가지며 이를 통해 재 조립 또는 패킷의 손실 여부를 판단한다.

 

- 연결 제어

- 흐름 제어

- 오류 제어

 

TCP

- 연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공

- 신뢰성을 보장, 3방식 handshaking 과정 연결

- 전이중, 전대점 방식

 

UDP

- 비연결형 서비스, 데이터그램 방식

- 신뢰성이 낮다

- TCP보다 빠르다

 

SCTP

- UDP와TCP특성을 결함

- 다중연결 지원

 

 

 

 

 

응용 계층

- 사용자가 네트워크에 접근 가능함

- 사용자 인터페이스 제공

- 서비스

- 클라우드, 로그인, 파일엑세스, 전송, 관리,메일, 웹서비스

 

 

 어플리케이션 계층의 프로그램

- FTP

- Telnet

- SMTP

- DNS

- HTTP

- DHCP

- Ping

- TCPDUMP

- Tracerouter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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