프로토콜 계층과 서비스 모델

흔히들 말하는 OSI 참조모델이라는 단어를 들어봤을 것이다. 

OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층 모형이라고 한다.

-출처 : 위키백과-

만약 특정 네트워크에 국한된 시스템을 만들면 해당 시스템은 정해진 네트워크에서만 사용이 가능하다. 다른 네트워크가 구축되면 또 그 네트워크에 해당되는 새로운 시스템을 만들어야한다. 이렇게 된다면 네트워크당 하나의 시스템을 계속해서 만들어야 하고 그에 드는 비용, 시간, 을 고려해보면 아주 어마어마하다. 따라서 ISO라는 국제 표준화 기구에서 네트워크의 시스템을 만들때 이걸 표준으로 해서 만드세요~~ 라고 주어진 하나의 지침표를 통해 시스템을 만들도록 하였고 이에따라 여러 통신업체들이 호환성 좋은 시스템을 전보다 쉽게 만들수 있게 되었다.

또한 계층화를 통해 다른 계층에 영향을 주지않고 변경이 용이하다는 장점이 있고 시스템 유지 및 보수가 간편하다.

하지만 이렇게 모듈화 된 계층으로 인해 너무 세세하게 나누어지면 신뢰성은 높아지겠지만 신경쓰고 넘어가야 할 부분이 굉장히 많아지기 때문에 성능, 즉 속도에 있어서 약화될수 있다. 따라서 요새는 OSI 7계층에서 OSI 5계층으로 많이 넘어가고 있는 추세이다. - 교수님 피셜.. -

TCP/IP 4계층

위 그림은 TCP/IP 4계층 프로토콜 사진이다. OSI 7계층 모델과 크게 다른게 없기도하고 사진 설명이 잘되있어서 위 사진을 기준으로 설명하겠다.

OSI 7계층의 애플리케이션, 프레젠테이션, 세션 계층을그냥 하나의 애플리케이션으로 보고 네트워크 계층이 인터넷 계층을 의미한다. 또한 링크계층이 네트워크 인터페이스 계층이고 하드웨어가 물리계층을 의미한다.

애플리케이션 계층을 클라이언트가 원하는 서비스를 요청 및 응답 받는 계층이고 나머지 하위 계층들은 해당 서비스를 주고받기위한 통신 기능을 담당하는 부분이다. 주로 사용하는 HTTP,SMTP,FTP 프로토콜이 여기에 해당한다. 애플리케이션 계층에서는 정보의 단위를 메시지라고 부른다.

1.만약 내가 네이버를 들어가기위해 주소창에 www.naver.com을 쳤다고 생각해보자. 그러면 애플리케이션에서는 네이버 서버에게 해당 페이지를 달라고 요청하기 위한 데이터를 보낸다. 상대방에게 보낼 데이터가 그부분을 뜻한다.

2. 그럼 이 메시지가 트랜스포트 계층으로 넘어가 둘로 쪼개진다. 데이터가 너무 크거나 각 계층에서 보낼수있는 처리량보다 크면 안되기 때문에 쪼개는 것이다. 이렇게 사진상에는 하나의 메시지가 두개로 쪼개지고 트랜스포트 계층의 헤더가 붙는다. 그리고 목적지의 프로그램을 식별할 수 있는 정보를 붙인다.(헤더를 붙인다고 보통 말함) 해당 계층에서는 정보의 단위를 세그먼트라고 부른다. 트랜스포트 계층에서는 TCP,UDP 라는 주요 프로토콜이 있다.

3. 인터넷 계층으로 가서(네트워크 계층) 또한 수신 측의 컴퓨터를 식별할 수 있는 정보를 덧붙인다.(네트워크 계층 헤더), IP 프로토콜, 라우팅 프로토콜 등이 여기에 속하고 해당 계층에서는 데이터그램,패킷 이라고 부른다.

4. 마지막 네트워크 인터페이스 계층은 링크계층을 생각하면 되고 하드웨어 신호를 전달하는데 필요한 정보를 덧붙인다.(헤더) 여기서는 정보의 단위를 프레임이라고  부른다. 물리계층에서는 실질적인 물리적인 연결장치를 통해 전기나 광 신호로 변환되어 해당 정보가 0101010 이러한 이진수 형태로 전송된다.

물리계층을 통해 해당 프레임의 비트가 네이버 서버의 애플리케이션 계층까지 다시 올라간다. 네트워크 인터페이스 계층(링크 계층)에서 헤더에 적힌 정보를 확인하여 인터넷 계층에 프레임을 올릴때 해당 헤더를 다 봤으니 때버린다. 똑같이 인터넷계층에서 IP헤더를 확인하고 땐다음 트랜스포트 계층으로 보내고 마지막으로 트랜스포트계층에서 헤더를 확인한다음 쪼개졌던 세그먼트를 원래대로 합쳐서 애플리케이션 계층에 올린다. 

이렇게 되야지만 네이버 서버가 아 A라는 사람이 네이버 메인 화면을 요청했구나! 라고 알게되고 해당 페이지를 보내는데 이 과정에서도 똑같이 캡슐화가 되면서 내려가고, 또 디캡슐레이션이 되면서 최종적으로 클라이언트에게 네이버 화면이 보여지는 것이다.

다음의 사진을 보면 여태 말한것을 자세하게 알수있다.

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