네트워크 뿌수기 - TCP/IP의 계층

TCP/IP와 이어지는 내용입니다.

 

 

네트워크 인터페이스층

 

네트워크 인터페이스층의 역할은 같은 네트워크 안에서 데이터를 전송하는 것입니다.

기술적인 관점에서, 하나의 네트워크는

라우터와 L3 스위치로 구획되는 범위, 또는 L2 스위치로 구성하는 범위입니다.

 

 

예를 들어, L2 스위치에 연결된 PC의 인터페이스에서

같은 L2 스위치에 연결된 다른 PC의 인터페이스까지 데이터를 전송할 수 있습니다.

그때 0, 1의 디지털 데이터를 전기신호 등의 물리적 신호로 변환해 전송 매체로 전달해 갑니다.

 

디지털 -> 물리

 

네트워크 인터페이스층의 구체적인 프로토콜로서

유선이나 무선 LAN(Wi-Fi), PPP 등을 들 수 있습니다.

네트워크 인터페이스층의 프로토콜이 통신 상대와 같아야 할 필요는 없습니다.

 

    ** PPP : PPP는 두 대의 컴퓨터가 직렬 인터페이스를 이용하여 통신을 할 때 통신 데이터를 송수신하는 데에

    사용하는 프로토콜로서, 특히 전화회선을 통해 서버에 연결하는 PC에서 자주 사용된다.

 

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인터넷층

 

한 네트워크에 모든 기기가 연결되는 것은 아닙니다.

많은 네트워크가 존재하고, 거기에 다양한 기기가 연결됩니다.

인터넷층은 그 네트워크 사이에서 데이터를 전송하는 역할을 합니다.

 

라우터

네트워크끼리 연결하고 데이터를 전송하는 기기가 라우터입니다.

라우터에 의한 네트워크 간 전송을 라우팅이라고 합니다.

또한, 원격지 네트워크에서 최종적인 출발지와 목적지 사이의 데이터 전송을 가리켜

End-to-End 통신 이라고 부릅니다.

 

인터넷층에 포함되는 구체적인 프로토콜은 IP, ICMP, ARP 등입니다.

End-to-End 통신에 이용하는 프로토콜은 IP이고,

ICMP와 ARP는 IP를 도와주는 프로토콜입니다.

 

    ** End-to-End : 한쪽 끝에서 다른쪽 끝까지, 단말 장치에서 단말 장치로의 통신

    ** IP : 인터넷에서 해당 컴퓨터의 주소.

    ** ICMP : 오류에 관한 처리를 지원하는 용도

    ** ARP : 네트워크 계층 주소와 링크 계층 주소 사이의 변환을 담당하는 프로토콜을 말한다.

 

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트랜스포트층

 

우리는 당연한 것처럼 PC로 네트워크를 통해 복수의 애플리케이션을 사용하지만

그 배후에서는 트랜스포트층이 활약합니다.

 

트랜스포트 층의 역할은 데이터를 적절한 애플리케이션에 배분하는 일입니다.

최하층부터 트랜스포트층까지 바르게 동작하면

출발지와 목적지 애플리케이션 간에 데이터를 송수신할 수 있게 됩니다.

 

TCP/IP 트랜스포트층에 포함되는 프로토콜은 TCP와 UDP입니다.

TCP를 사용하면, 만약 데이터가 유실되더라도 그 사실을 검출해 데이터를 다시 보내줍니다.

TCP에는 End-to-End의 신뢰성을 확보해 주는 기능이 있습니다.

그밖에도 데이터의 분할과 조립 등도 합니다.

 

    ** TCP : TCP(Transmission Control Protocol)는 IP 프로토콜 위에서 연결형 서비스를 지원하는 전송계층 프로토콜

    ** UDP : UDP는 상위 계층에서 받은 데이터를 IP 프로토콜에 전달하지만

    전송한 데이터그램이 목적지까지 제대로 도착했는지는 확인하지 않는다.

    따라서 TCP보다 신뢰성이 떨어져 일반 응용 프로그래머가 덜 선호한다.

    하지만 프로토콜을 처리하는 기능이 작아 TCP보다 데이터 처리가 빠르므로

    데이터 전송 시간에 민감한 응용 환경에서는 UDP를 사용하는 것이 유리하다.

 

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애플리케이션층

 

애플리케이션층의 역할은 애플리케이션의 기능을 실행하기 위한 데이터의 형식과 처리 절차 등을 결정하는 것입니다.

단순한 0과 1이 아니라, 문자와 이미지 등 인간이 인식할 수 있도록 데이터를 표현합니다.

기본적으로 인간은 애플리케이션을 다루기 때문입니다.

 

애플리케이션층에 포함된 프로토콜은 HTTP, SMTP, POP3, DHCP, DNS 등등 많이 있습니다.

HTTP는 친숙한 웹브라우저에서 이용합니다.

SMTP와 POP3는 전자메일 SW에서 이용합니다.

단, 애플리케이션층에 포함된 프로토콜이라고 해서 반드시 애플리케이션에서 사용하는 것은 아닙니다.

DHCP와 DNS는 애플리케이션의 통신을 준비하기 위한 프로토콜입니다.