네트워크 계층 (OSI 계층) & (TCP/IP 계층)

1계층

리피터 : 신호를 수신하여 신호를 증폭한 후 다음 구간으로 재전송하는 장치를 말한다.

허브 : 다수의 PC와 장치들을 묶어서 LAN을 구성할 때 해당 전기신호들을 받아서 그 신호들을 증폭시켜 다른 기기들로 뿌려주는 역할을 합니다. 허브는 단순한 중계기 역할을 합니다.

 

2계층

브리지 : 물리적으로 떨어진 매체를 연결시키거나, 때로는 서로 다른 MAC 프로토콜을 사용하는 네트워크를 연결해줍니다.

스위치 : 브리지의 상위호환으로 PC에 LAN이 제공하는 대역폭을 연결된 PC의 대수와 관계없이 고스란히 전달함. MAC주소를 가진 장비가 연결된 포트로만 프레임을 전송한다.

 

3계층

라우터 : 3계층, 서로 다른 네트워크들을 데이터 전송을 위해 최적 경로로 상호 연결한다.

 

(Open Systems Interconnection Reference Model)

1. 물리 계층(Physical Layer): 시스템의 물리적 표현을 나타내는 층위입니다. 라우터나 스위치의 전원이 켜져있는지, 케이블에 전원이 제대로 연결되어 있는지 여부를 확인합니다. 이 계층에서 사용되는 통신 단위는 bit 입니다.

 

2. 데이터 링크 계층(DataLink Layer): 데이터 링크 계층은 직접적으로 연결된 두 개의 노드 사이에 데이터 전송을 가능하게 하고, 물리 계층에서 발생한 오류를 수정하기도 합니다. 또한 대부분의 스위치는 바로 2계층인 데이터 링크 계층에서 작동합니다. 보통 프레임에 물리적 주소(MAC address)를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 수행합니다.

 

3. 네트워크 계층(Network Layer) : 네트워크의 핵심인 라우팅 (데이터가 가야할 길을 찾는 기능) 이 대부분인 3계층인 네트워크 게층에서 작동합니다. 이 계층은 여러 대의 라우터들을 바탕으로 데이터를 패킷 단위로 잘게 쪼개어 최적의 경로로 이를 전달하는 방식을 사용합니다.

 

4. 전송 계층(Transport Layer) : 전송 계층은 보내고자 하는 데이터의 용량과, 속도, 목적지를 처리합니다. 전송계층에 가장 대표적인 것은 전송 제어 프로토콜(TCP)입니다. TCP는 인터넷 프로토콜(IP) 위에 구축되기 때문에 TCP/IP로 알려져 있습니다.

 

5. 세션 계층(Session Layer) : 5계층에서 실제 네트워크 연결이 이루어집니다. 두 대의 기기가 '대화'하기 위해서는 하나의 세션이 열려야만 합니다. 이렇듯 포트 번호를 기반으로 하나의 통신 세션이 열립니다. 여기서는 API, Socket 등이 존재합니다.

 

6. 표현 계층(Presentation Layer) : 응용프로그램 형식을 네트워크 형식으로 변환하거나 그 반대의 경우가 일어나는 계층이 표현 계층입니다. 6계층은 데이터의 표현 방식을 결정하는 계층에 해당합니다. 대표적인 예로 데이터를 안전하게 주고 받기 위해 암호화하고 복호화하는 과정이 필요한데 이러한 과정이 바로 표현 계층인 6계층에서 이루어집니다. JPEF, MPEG, GIF, ASCII 등이 있습니다.

 

7. 응용 계층(Application Layer) : 마지막 응용 계층은 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 계층입니다. 가장 직접적으로 보이는 바로 이 부분이 응용 계층에 해당하는 것입니다. 구글의 크롬과 같은 브라우저나 스카이프, 아웃룩 등의 응용 프로그램이 이 응용 게층에서 동작합니다. 

 

TCP/IP 계층

 

1. 네트워크 엑세스 계층

- 물리계층과 데이터 링크 계층을 합친 것

- TCP/IP 패킷 네트워크 매체로 전달하는 것과 네트워크 매체에서 TCP/IP 패킷을 받아들이는 과정을 담당한다.

- 에러 검출 가능, 패킷의 프레임화

- 네트워크 접근 방법, 프레임 포맷, 매체에 대해 독립적으로 동작하도록 설계

- 물리적인 주소로 MAC을 사용

- LAN, 패킷망, 등에 사용한다.

 

2. 인터넷 계층

- 네트워크 계층에 해당된다.

- IP와 Port를 이용하여 프로세스와 통신

- 애플리케이션 계층 세션과 데이터그램 통신서비스 제공

- 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송 담당

- 프로토콜 종류 - TCP/UDP

 

3. 전송 계층

- 전송 계층입니다.

- IP와 Port를 이용하여 프로세스와 통신한다.

- 애플리케이션 계층이 세션과 데이터그램 통신서비스를 제공한다.

- 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.

- 종류로는 TCP, UDP가 있다.

 

4. 응용 계층

- 세션, 표현, 응용 계층

- 브라우저가 직접 레이어 데이터를 받는 곳이다.

- 다른 계층 서비스에 접근할 수 있는 애플리케이션 제공, 애프리케이션이 데이터를 교환하기 위한 프로토콜 정의

- HTTP, SMTP, FTP의 프로토콜을 가진다.

- TCP/UDP 기반의 응용 프로그램 구현시 사용

 

짧 : TCP/UDP 차이는?

 

TCP :

연결 지향 방식으로 패킷 교환 방식을 사용한다.

3-way handshaking 을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제한다.

그렇기에 높은 신뢰성을 보장하지만 속도가 느리다. 점대점 방식을 이용한다.

실시간이 아닌 신뢰성이 높은 통신에 사용하기에 유리하다. (데이터를 보내면 순서대로 받을 수 있습니다.)

데이터가 손실된 경우 재전송 요청을 하므로 스트리밍 서비스에 불리하다.

 

UDP:

비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공한다.

정보를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않습니다.

UDP 헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출합니다.

신뢰성이 낮습니다.

TCP보다 속도가 빠릅니다.

 

 

출처 : https://lxxyeon.tistory.com/155, https://mangkyu.tistory.com/15