01 네트워크 개요 - 미시적으로 살펴보기

두 대의 컴퓨터가 정보를 주고받는 과정에서 벌어지는 일 (미시적)

- 프로토콜

- 네트워크 참조 모델

- 캡슐화 (역캡슐화)

 

 

프로토콜

네트워크 세상의 언어, 포로토콜(protocol)

- 노드 간에 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법

# 일상 속 언어와 달리 통신 과정에서 일반적으로 여러 포로토콜을 함께 사용

 

- 모든 프로토콜에는 목적과 특징이 있다.

  #특정 프로토콜로 구성된 패킷을 주고받는다

  =특정 프로토콜의 목적과 특징에 부합하는 헤더로 구성 패킷을 주고받는다

 

헤더 예시)

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네트워크 참조 모델

 

- 정형화된 여러 단계가 있다

- 이 단계는 계층적으로 표현 가능 

 

- 네트워크 참조 모델

• 네트워크 구성과 설계가 용이

• 네트워크 문제 진단과 해결이 용이

 

• 대표적인 네트워크 참조 모델
  1. OSI 모델 (OSI 7계층)
       - 국제 표준화 기구 ISO에서 만든 네트워크 참조 모델
  

  ⑦ 응용 계층 (application layer)	사용자 및 사용자가 이용하는 응용 프로그램에 다양한 네트워크 서비스
  ⑥ 표현 계층 (presentation layer)	문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환하거나, 압축, 암호화
  ⑤ 세션 계층 (session layer)	세션(통신을 주고받는 호스트의 응용 프로그램 간 연결 상태)을 관리
  ④ 전송 계층 (transport layer)	신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층
  ③ 네트워크 계층 (network layer)	메시지를 (다른 네트워크에 속한) 수신지까지 전달하는 계층
  ② 데이터 링크 계층 (data link layer)	네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고받기 위한 계층
  ① 물리 계층 (physical layer)	OSI 모델의 최하단, 1과 0으로 표현되는 비트 신호를 주고받는 계층

  
  2.  TCP/IP 모델 
        - TCP/IP 4계층
        - 인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite)
          네트워크 통신을 위해 상호작용하는 다양한 프로토콜들의 집합

             - TCP/IP 프로토콜 스택(protocol stack)

               네트워크 통신을 위해 프로토콜들이 계층적으로 쌓인 구조

④ 응용 계층 (application layer)	OSI 모델의 세션 + 표현 + 응용 계층과 유사
③ 전송 계층 (transport layer)	OSI 모델의 전송 계층과 유사
② 인터넷 계층 (internet layer)	OSI 모델의 네트워크 계층과 유사
① 네트워크 엑세스 계층      (network access layer)	(링크 계층, 네트워크 인터페이스 계층) OSI 모델의 데이터 링크 계층과 유사

 

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캡슐화와 역캡슐화

송신과정에서 캡슐화, 수신 과정에서 역캡슐화  

캡슐화 : 송신 과정에서 헤더 및 트레일러를 추가해 나가는 과정

역캡슐화 : 수신 과정에서 헤더 및 트레일러를 각 계층에서 제거하는 과정

• 송신지 입장에서는 가장 높은 계층에서부터 가장 낮은 계층으로 이동
• 수신지 입장에서는 가장 낮은 계층에서부터 가장 높은 계층으로 이동

 

PDU (Protocol Data Unit)

• 각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위
• 현재 계층의 PDU = 상위 계층 데이터 + 현재 계층의 프로토콜 헤더(및 트레일러)

 

 

# 네트워크 참조 모델에 속한 프로토콜과 네트워크 장비가

   네트워크를 작동시키는 주체이다

 

트래픽 (traffic)

• 네트워크 내의 정보량
• 트래픽은 주로 노드에서 측정 : "특정 시점에 노드를 경유하는 정보량"
• 과도한 트래픽이 야기하는 문제 : 과부하(성능저하) 발생

성능 지표

• 처리율(throughput)
  - 단위 시간당 네트워크를 통해 실제로 전송되는 정보량
  - 표현 단위 : bps(bit/s), Mbps(Mbit/s), Gbps(Gbit/s), pps(p/s)
• 대역폭(bandwidth)
  - 단위 시간 동안 통신 매체를 통해 송수신할 수 있는 최대 정보량 (컴퓨팅 영역)
  - 정보를 주고받을 폭
  - bps, Mbps, Gbps 단위 사용
• 패킷 손실(packet loss)
  - 송수신되는 패킷이 손실되는 상황
  - 손실된 패킷 수, 전체 패킷 / 유실된 패킷 (백분위) 사용

 

 

 

 

사진 출처
혼자공부하는 네트워크

https://www.youtube.com/watch?v=c62qssA4hYI&list=PLYH7OjNUOWLVwdRF6_QmJVR4cQdMp0SU1