[네트워크] 컴퓨터 네트워크 기본구조 (미시적)

"두 대의 컴퓨터가 정보를 주고받는 과정에서 벌어지는 일"을 기준으로 설명할 예정

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네트워크 미시적으로 살펴보기 (1) 프로토콜

 

- 현대 대부분의 네트워크는 "패킷"을 주고받는 패킷 교환 네트워크를 사용함.

- 패킷은 소포, 택배와 유사한 개념임. 

 

< 택배로 책을 보내는 예시 >

 

-  멀리 떨어진 '영수(수신지 호스트)'에게 택배로 책을 선물  

  1) 선물할 책(페이로드)을 택배 상자에 넣기

  2) 배송 주소 등 택배 기사가 읽을 메시지(헤더)를 작성하고 첨부

  3) 택배 기사(네트워크 장비)를 통해 발송

 

- 택배를 올바르게 주고 받으려면? 언어가 통해야 함.

 :  '나'와 '영수'가 이해하는 언어 = '나'와 '택배기사'가 이해하는 언어 = '택배 기사'와 '택배 기사'가 이해하는 언어

 

* 프로토콜(protocol): 노드 간에 정보를 올바르게 주고받기 위해 합의된 규칙이나 방법 = 네트워크 세상의 언어

일상 속 언어와는 달리 통신 과정에서 일반적으로는 여러 프로토콜을 함께 사용함.

 

 + 프로토콜마다 패킷의 헤더가 달라질 수 있다.

  why? 프로토콜마다 목적과 특징이 다르니까 목적과 특징에 부합하는 정보가 패킷에 포함되어있어야해서.

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네트워크 미시적으로 살펴보기 (2) 네트워크 참조 모델

 

 

네트워크를 통해 송수신하는 과정에는 정형화된 여러 단계가 있다. 

* 네트워크 참조 모델: 통신이 이루어지는 각 과정을 계층으로 나눈 구조

 

 

 

 

- 통신 과정을 계층적으로 나눈 이유

  1) 네트워크 구성과 설계가 용이

  2) 네트워크 문제 진단과 해결이 용이 (문제 발생 시 원인 짐작하기 편함)

 

 

 

 

- 대표적인 네트워크 참조 모델 2가지

 

OSI 모델은 네트워크를 이론적으로 기술하고 이해할때 주로 활용되는 반면에 TCP/IP 모델은 조금 더 구현에 즉, 네트워크 프로토콜에 중점을 둔 네트워크 참조모델이다.

 

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네트워크 미시적으로 살펴보기 (3) 캡슐화와 역캡슐화

 

송신 과정에서 캡슐화, 수신 과정에서 역캡슐화

- 메시지는 송신지 입장에서는 가장 높은 계층에서부터 가장 낮은 계층으로 이동

- 메시지는 수신지 입장에서는 가장 낮은 계층에서부터 가장 높은 계층으로 이동

 

* 캡슐화: 계층별 프로토콜의 목적과 특징에 부합하는 헤더(+트레일러) 추가

 - 상위 계층으로부터 내려받은 패킷을 페이로드로 삼아, 프로토콜에 걸맞은 헤더(혹은 트레일러)를 덧붙인 후 하위 계층으로 전달

 - 상위 계층의 패킷은 하위 계층에서의 페이로드로 간주

 

 

* 역캡슐화: 계층 별 프로토콜의 목적과 특징에 부합하는 헤더 제거

 - 캡슐화 과정에서 붙였던 헤더(및 트레일러)를 각 계층에서 확인한 뒤 제거하는 과정

 

 

* PDU (Protocol Data Unit)

 - 각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위

 - 현재 계층의 PDU = 상위 계층 데이터 + 현재 계층의 프로토콜 헤더(및 트레일러)

 

 

 

- 패킷 교환 네트워크에서 사용되는 패킷 = 패킷

- 네트워크 계층의 PDU를 지칭하는 패킷 = IP 패킷       (구분을 위해 편의 상 명칭 변경 / 두 가지 패킷은 엄연히 다른 것!)

 

- TCP 프로토콜로 메시지를 주고 받을때는 segment 이라고 지칭함.

- UDP 프로토콜로 메시지를 주고 받을때는 datagram 이라고 지칭함.