네트워크 모델(OSI 7 Layer) 이해

대학공부/인터넷 프로토콜

진진리 2024. 3. 15. 14:20

728x90

OSI 7계층의 이해
- 다양한 네트워크 간의 호환을 위해 만든 표준 네트워크 모델
- 논리적인 계층. 데이터를 처리하는 단계.
  - 2계층 데이터 링크 계층: 랜카드의 Mac 주소(물리적 주소)을 사용해 통신
  - 3계층 네트워크 계층: 경로를 결정할 때 IP 주소를 사용
  - 4계층 전송 계층: 포트 번호
  - 7계층

데이터 전송 흐름
- 송신지에서 보내는 데이터는 각 계층별로 캡슐화되어 수신지에 전달되고, 수신지에서는 각 계층별로 캡슐화를 풀어 해당 데이터를 확인
  - 캡슐화(Encapsulating): PC 내부에서 계층으로 내려올 때마다 각 계층의 Header정보(목적지에 대한 식별자)가 붙게 됨
  - Packet이 나갈 때는 네트워크 장비에서 header 정보를 확인하여 목적지로 디지털 신호로 전송됨
  - 디캡슐화(Decapsulating): 각 계층에 해당하는 Header만 확인 가능하고 분리

스위치의 동작 원리
- 스위치: 포트 번호와 각 포트에 연결된 컴퓨터의 MAC 주소를 테이블 형태로 저장하여 포워딩 (IP주소 필요x)

다른 네트워크의 장비와 원격 통신할 때 라우터를 통해 밖으로 나갈 때 목적지의 경로를 찾기 위해 IP주소를 사용
- 라우터 장비의 인터페이스에도 MAC 주소가 존재
- 네트워크가 바뀔 때마다 패킷의 출발지, 목적지 MAC 주소가 라우터 인터페이스의 MAC 주소로 바뀜
- IP주소는 최종 목적지를 의미
IP주소의 클래스
- 네트워크 주소와 호스트 주소의 크기에 따라 A, B, C, D, E 클래스로 구분

네트워크 계층의 동작
- 대표적인 네트워크 장비: 라우터
- 게이트웨이
  - 네트워크 대상: 0.0.0.0 -> 라우팅 테이블에 있는 목적지 IP 중에 해당하지 않으면 게이트웨이로 보내게 됨
  - 다른 네트워크와 통신하기 위해서는 게이트웨이 IP주소가 필요함

전송 계층
- 양 끝단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있게 함
- 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용하여 특정 연결의 유효성을 제어
포트: 패킷이 찾아갈 응용 프로그램으로 통하는 통로 번호
- 출발지 포트는 보통 1025 ~ 65535번(Unknown port) 중에서 사용하지 않는 임의의 포트를 할당하여 사용
연결 상태 정보
- netstat -an 명령으로 확인 가능
  - 전송 계층 프로토콜, PC IP 주소, PC 포트 번호, 서버 IP, 서버 포트 번호, 연결 상태
- 연결 상태 정보는 ESTABLISHED로 확인됨
- TCP는 패킷을 주고 받기 전에 미리 연결을 맺어(3-way handshaking) 가상 경로를 설정
프로토콜 종류
1. TCP: 연결 지향형 프로토콜, 신뢰성 있음, 데이터 흐름 제어, 에러 제어 기능
2. UDP: 비연결 지향형 프로토콜, 신뢰성 없음