[Network] 네트워크의 기능과 주소의 표현

1. OSI 7계층 모델

- ISO 국제 표준화 기구에서 만든 이론적인 OSI 7계층 모델. 실제로는 TCP/IP 4계층을 사용

- OSI 7계층 보다 TCP/IP 4계층이 먼저 만들어짐

 

7 응용 계층 (Application Layer)

- 다양한 사용자 응용 환경을 지원

 

6 표현 계층 (Presentation Layer)

- 데이터의 표현방법을 정의. 파일 포맷을 정의한다는 뜻임

- 압축(전송되는 데이터의 양), 암호화(전송되는 데이터의 의미) 기능을 제공

 

5 세션 계층 (Session Layer)

- 대화(Dialog) 개념과 동기점을 찾고 상위의 논리적 연결을 지원

 

4 전송 계층 (Transport Layer)

- 송수신 프로세스 사이의 연결 기능을 지원 = Port 번호에 대한 정의

 

3 네트워크 계층 (Network Layer)

- 올바른 전송 경로를 선택(혼잡 제어 포함)

 

2 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

- 물리적 전송 오류를 해결(오류 감지 / 재전송 기능)

 

1 물리 계층 (Physical Layer)

- 물리적으로 데이터를 전송하는 역할을 수행

 

 

1-1. 프로토콜과 인터페이스

프로토콜

- 서로 다른 호스트에 위치한 동일 계층끼리의 통신 규칙

 

인터페이스

- 같은 호스트에 위치한 상하위 계층 사이의  규칙

 

서비스

- 하위 계층이 상위 계층에 제공하는 인터페이스

 

 

1-2. 실제로 사용하는 TCP/IP 4계층 모델의 예

여느 때와 마찬가지로 같은 호스트에 위치한 상하위 계층 사이의 규칙인 인터페이스와 서로 다른 호스트에 위치한 동일 계층 사이의 규칙인 프로토콜은 존재.

 

- FTP클라이언트와 서버는 OSI 7계층의 7계층(Application)에 해당되지만 TCP/IP 4계층에서는 4계층(Application)에 해당

(TCP/IP 4계층의 4계층에선 OSI 7계층의 7,6,5 계층의 기능들을 합쳐 하나로 봄)

- TCP는 OSI 7계층의 4계층(Transport)에 해당되지만 TCP/IP 4계층에서는 3계층(Transport)에 해당

- IP는 OSI 7계층의 3계층(Network)에 해당되지만 TCP/IP 4계층에서는 2계층(Internet)에 해당

- LAN카드 드라이버는 OSI 7계층의 1~2계층에 해당되지만 TCP/IP 4계층에서는 1계층(Network Access)에 해당

 

 

2. 인터네트워킹

- 네트워크와 네트워크의 연결을 인터네트워킹이라 하며, 연결되는 네트워크 수가 증가할 수록 복잡도가 커짐.

- 인터넷은 IP프로토콜을 지원하는 전 세계의 모든 네트워크가 연결된 시스템을 의미하며, 라우터라는 중개 장비를 사용

  해서 네트워크들을 연결함.

- 인터네트워킹 시스템으로 연결된 두 네트워크는 물리적으로 같은 종류일 필요가 없으며, 상위 계층 프로토콜들이 지원

  하는 논리적 기능도 다를 수 있다. 하지만 인터네트워킹 시스템은 양쪽 네트워크에 대하여 물리적이고 논리적인 인터

  페이스를 모두 지원해야한다 라는 조건을 가지고 있다.

 

- 인터네트워킹 시스템은 네트워크1,2 와 연동할 수 있어야 한다.

- 이과정에서 데이터 표현 방식을 포함해 양쪽 네트워크의 프로토콜이 일치하지 않으면 필요한 변환 작업을 수행야 함.

 

 

2-1. 게이트웨이

- 인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템을 통상적으로 게이트웨이라고 부름. 

- 게이트웨이는 기능에 따라 종류가 다양하지만, 일반적으로 리피터, 브리지, 라우터 로 구분.

 

1. 리피터

- OSI 7계층의 1계층(Physical)에서 사용하는 중개 장비이며 1계층의 기능만을 지원함.

- 물리적인 신호를 증폭해주는 장비. 호스트 A와 B를 네트워크 연결을 한다 했을 때, 거리가 멀어질수록 감쇠가 일어나

  기 때문에 증폭이 필요함. 단점으로는 잡음도 같이 증폭시킴.

 

2. 브리지

- OSI 7계층의 2계층(Data Link)에서 사용하는 중개 장비이며 1계층을 포함한 2계층의 기능도 지원함.

- 기본적으로 MAC(물리적 하드웨어 주소)를 이해할 수 있음. MAC은 네트워크카드 주소 혹은 랜카드 주소 라고 보면됨.

 

3. 라우터

- OSI 7계층의 3계층(Network)에서 사용하는 중개 장비이며 1계층을 포함한 2계층을 포함한 3계층의 기능도 지원함.

- 라우터의 가장 큰 특징은 3계층의 IP주소를 이해할 수 있음.

- 3계층은 경로선택 기능을 제공하므로 임의의 네트워크에서 들어온 데이터를 어디로 전달할거냐는 경로선택 기능지원.

  (라우터안에 라우팅 테이블이 있음.)

 

 

3. 프로토콜

- 프로토콜은 통신 시스템이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신 규칙.

- 프로토콜은 서로 다른 호스트 사이 동일한 계층 사이에서의 통신 규칙.

- OSI 7계층 모델에서는 각 계층이 수행하는 프로토콜이 서로 독립적이라 간주하기 때문에, 1계층끼리 통신할 수 있는 

  프로토콜이 존재하고, 2계층끼리 통신할 수 있는 프로토콜이 존재함.

 

3-1. 데이터 단위

7 응용 계층의 데이터 단위 - APDU(Application Protocol Data Unit)

 

6 표현 계층의 데이터 단위 - PPDU(Presentation Protocol Data Unit)

 

5 세션 계층의 데이터 단위 - SPDU(Session Protocol Data Unit)

 

4 전송 계층의 데이터 단위 - TPDU(Transport Protocol Data Unit)

- TCP 프로토콜에서는 데이터 단위는 세그먼트라는 단어 사용

- UDP 프로토콜에서는 데이터 단위는 데이터그램이라는 단어 사용

 

3 네트워크 계층의 데이터 단위 - NPDU(Network Protocol Data Unit)

- 패킷 이라는 단어 사용

 

2 데이터 링크 게층의 데이터 단위 - DPDU(Data Link Protocol Data Unit)

- 프레임이라는 단어 사용

 

 

4. 네트워크 주소의 표현

- IP주소는 유일한 주소여야 함.

- IPv4 IPv6가 있음.

- IPv4는 32비트 크기의 주소 체계

- IPv6는 IPv4의 주소 공간 고갈으로 인한 확장된 128비트 주소 체계

 

4-1. 호스트 이름

일반적으로 특정 호스트와 연결하려면 반드시 해당 호스트의 IP주소 를 알아야 함. 하지만 IP주소를 기억하기 힘들기 때문에 의미 파악이 쉬운 문자로 된 호스트 이름을 사용하는것이 일반적이고 이것이 호스트 이름이다.

 

자기가 소속되어 있는 DNS(Domain Name System)서버에 접속하려는 호스트의 IP주소를 요청하면 DNS서버로부터 접속하려는 호스트 IP주소가 응답이 옴. 이어서 응답받은 IP주소로 네트워크 통신을 시도하는 것.

 

 

 

호스트이름은 <호스트>.<단체이름>.<단체종류>.<국가도메인>으로 이루어짐

 

국가도메인

- kr : 한국

- jp : 일본

- us : 미국

 

단체종류

- co : 회사(company)

- ac : 교육기관(academy)

- go : 정부소속 기관(government)

 

 

4-2. 주소 정보의 관리

- 호스트 이름에 매핑된 IP주소들을 텍스트 파일로 관리.

- 파일이름은 hosts파일임. 내가알기론 우선적으로 DNS Cache Table로 우선적으로 DNS를 조회하는데 보안상 우선순위

  를 hosts파일로 변경해야 안전한 것으로 알고 있음. 정확하진 않음 ㅎㅎ

 

 

여담으로 인터넷 통신을 하려면 중요한 세가지가 있음.

1. 포트주소 (4계층)

2, IP주소 (3계층)

3. MAC주소 (2계층)