- 모듈의 개념을 알아보고, 계층 구조의 필요성을 이해한다.
- 프로토콜 설계 시 고려할 사항을 알아본다.
- OSI 7 Layer 모델의 동작 원리와 데이터 전달 방법을 이해한다.
- TCP/IP의 계층 구조와 관련 프로토콜을 이해한다.
- 계층적 모듈 구조
- 복잡하고 큰 시스템은 기능을 작게 모듈로 나누어 설계가 가능하다
- 전체 시스템을 이해하기 쉽고, 설계 및 구현이 용이
- 모듈간의 표준 인터페이스가 단순하면 모듈의 독립성을 향상 시킬수 있으며, 이는 시스템 구조를 단순화 시키는 장점이 된다.
- 각 계층의 기능 오류를 수정 하거나 향상 시켜야할 때, 전체 시스템을 재 작성하지 않고도 계층의 모듈만 교체하는 것으로 완료 할 수 있다.
- 프로토콜 설계 시 고려사항
주소는 각각의 Device를 구분하는 역할을 한다. 활용도를 높이기 위하여 구조적 정보를 포함한다. 1:다 통신을 지원한다 (Broad casting, MultiCasting)
-오류 제어
오류제어 기능은 통신 프로토콜의 가장 기본적인 기능이다. 전송 결과 유형에는 정상적인 전송, 데이터 변형 오류(데이터가 깨져서 도착함), 데이터 분실 오류(데이터가 도착하지 못함)가 있다.
- 흐름제어
수신 호스트의 버퍼 처리 속도보다 송신 호스트가 데이터를 전송하는 속도가 빠르면 논리적인 데이터 분실 오류가 발생 할 수 있다. 즉, 송신 호스트의 전송 속도를 조절하는 흐름제어 기능이 필요하다.
-수신단에서 데이터 처리 속도가 늦으면 버퍼에 저장하게 되지만 버퍼 용량에 한계가 있어서 용량이 다 차게 되면 송신단에서 데이터의 손실이 발생한다.-
- 데이터 전달 방식
단방향 >> 데이터를 한쪽 방향으로만 전송
전이중(Full Duplex) >> 데이터를 양쪽에서 동시에 전송
반이중(Half Duplex) >> 데이터를 양방향으로 전송이 가능하지만 특정 시점에서는 한쪽 방향으로만 전송이 가능하다. 예) 무전기
- OSI Model (Open Systems Interconnection)
- OSI 7 계층은 서로 다른 계층 간의 통신은 불가하다. 같은 계층 모듈만 통신을 할수가 있다.
송신 호스트는 데이터가 상위에서 하위계층으로 이동할 때마다 데이터 프레임에 헤더가 추가되고, 수신 호스트는 반대로 하위계층에서 상위계층으로 이동 할때마다 헤더가 제거 된다.
이 헤더에는 각 계층에 대한 정보가 있다.
- 각 계층 별 기능
- L1 - 물리계층
사용자 데이터를 물리 매체상에서 소통이 가능한 통신 신호로 변환하여 전송하는 역할을 담당한다. 또한 데이터 링크 계층의 데이터 통신 기능을 원활하게 수행하도록 물리적인 연결 설정과 유지 및 해제 기능과 관계되어있다. 데이터 전송 속도, 송수신 호스트 사이의 클럭 동기화 방법, 물리적 연결 형태 등 물리적 인터페이스에 관한 사항과 관계됨.
-L2 - 데이터 링크 계층
물리적인 연결을 통해 보다 신뢰성 있는 데이터 전송 수단을 제공하는 계층이고, L2에서 데이터의 물리적 전송오류를 해결한다. (오류 감지 및 재전송기능)
대표적인 장치로는 스위치가 있다.
- L3 - 네트워크 계층
송신 호스트가 전송한 데이터가 어떤 경로를 통해 수신 호스트에 전달되는지를 결정하는 라우팅 문제를 처리 >> 쉽게 말해 전송하고자하는 데이터의 경로를 정하는 계층(혼잡제어 기능)
이때 호스트 구분을 위한 IP 주소와 같은 주소의 개념이 필요하다.
- L4 - 전송계층
헤더에 송수신지 포트번호를 포함하여 올바르게 전달 될 수 있게 하는 계층 전체 메시지를 종단 대 종단간 제어와 에러를 관리 패킷의 전송이 유효한지 확인, 전송에 실패된 패킷을 재전송 하는 등 신뢰성 있는 통신을 보장 주소 설정, 오류 제어, 흐름제어, 다중화 수행
- TCP/IP
OSI 7계층을 4계층으로 간소화함. IP는 사용자 데이터를 전송하는 네트워크 계층 프로토콜 기능을 수행한다. TCP,UDP는 사용자 데이터를 전송하는 전송 계층 프로토콜 기능을 수행한다.
오류 정보를 전송하는 목적으로 ICMP를 사용한다.
- ARP는 IP 주소를 MAC주소로 변환.
- RARP는 MAC주소를 IP주소로 변환.
- ICMP는 오류메시지를 전송하는 프로토콜.
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