[CS/Network] 프로토콜

프로토콜(protocol)

컴퓨터 또는 전자기기 간의 원활한 통신을 위해 지키기로 약속한 규약

네트워크 상에서 이루어지는 통신은 다양하다.

예를 들면 파일, 메세지, 방송, 메일, 웹사이트 등 다양한 데이터와 다양한 양식이 있는데

이를 하나의 규약으로 처리하기에는 제약이 많아지기 때문에 다양한 프로토콜이 존재한다.

 

프로토콜은 물리적 측면과 논리적 측면으로 나눌 수있는데

물리적 측면은 데이터 전송 매체, 회선 규격등으로 대표적으로 이더넷이 있다.

논리적 측면은 장치들 간 통신을 위한 프로토콜 규격으로 대표적으로 TCP/IP가 있고

 

이런 다양한 프로토콜중 TCP/IP처럼 데이터통신에 사용되는 것을 프로토콜 스택, 프로토콜 스위트라고 하는데
대표적으로 OSI참조모델, TCP/IP모델이 존재한다.

 

이번 포스팅에서는 OSI참조모델, TCP/IP모델 까지도 간단하게 알아 보도록 하겠습니다.

OSI 7 Layer

ISO에서 제정한 모델
다양한 컴퓨터간 데이터 전송을 지원할 수 있는 추상 모델을 표준화 한것으로
이전에는 제조사 독자적으로 규격을 만들어 사용했기 때문에 다른 제조사와의 통신을 힘들어서 만들어 졌다.

	레이어	계층
하 위 계 층	Layer 1	물리 계층(physical)
	Layer 2	데이터링크 계층(Data Link)
	Layer 3	네트워크 계층(Network)
	Layer 4	전송 계층(Transport)
상 위 계 층	Layer 5	세션 계층(Session)
	Layer 6	표현 계층(Presentation)
	Layer 7	응용 계층(Application)

 

한눈에 보기 좋게 표로 적어봤는데 아래에서 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

 

통신과정
7→6→5→4→3→2→1→LAN →1 →2→3→4→5→6→7

1. 물리계층
   • 데이터 링크 계층에서 받은 데이터를 LAN과 같은 매체를 통해 내보내거나
     수신한 신호를 데이터로 변환하여 데이터 링크 계층으로 보내는 역할
   • 즉, 시스템간 물리적 연결과 전기신호 변환 및 제어를 한다.
2. 데이터링크 계층
   
   • 물리적으로 직접 연결된 노드 간의 통신을 규정하며 하나의 네트워크 내에서 통신하기 위해 필요한 주소를 정의 및 통신 오류를 체크하는 역할을 한다.
   • 즉, 네트워크 기기간 데이터 전송 및 물리 주소결정을 한다.
3. 네트워크 계층
   • 네트워크를 통해 발신자의 단말기에서 최종 목적지 단말기까지 통신을 전달하는 역할을 한다.
   • 다른 네트워크와 통신을 위한 경로 설정 및 논리 주소 결정
4. 전송 계층
   • 전송한 데이터는 여러 장치를 거쳐 목적지 까지 운반되는데 모든 데이터가 제대로 도달하도록 커넥션을 설정하며 오류를 제어하야 신뢰성을 제공하는 역할을 한다.
   • 노트(단말기) 간 신뢰할 수 있는 통신 구현
5. 세션 계층
   • 세션(어플리케이션이 통신할 때 송신 측과 수신측이 이루어지는 일련의  통신)의 시작, 유지, 종료를 규정하는 역할을 한다
   • 세션 체결,통신 방식을 결정
6. 표현 계층
   • 어플리케이션이 정송하는 데이터를 공통된 형식으로 변환, 압축하여 세션 계층에 전달하는 역할을 한다.
   • 문자 코드, 압축, 암호화등의 데이터 변환을 담당
7. 응용 계층
   • 사용하는 어플리케이션의 통신을 규정하는 역할을 한다.
   • 이메일, 파일전송, 웹사이트 열람등  어플리케이션의 서비스를 제공한다.

 

TCP/IP 4계층

또 다른 모델로는 TCP/IP 모델이 이 있는데 OSI와 달리 4개의 계층으로 정의하고 있다.

레이어	계층
Layer 1	링크(Link)계층 (혹은 네트워크 액세스 :Network Access)
Layer 2	인터넷(Internet) 계층
Layer 3	전송(Transport) 계층
Layer 4	응용(Application) 계층

 

1. 링크 계층 (네트워크 액세스 계층)
   • OSI 참조 모델의 데이터 링크 + 물리계층을 역할을 한다
   • 직접 연결된 노드 사이의 통신을 실현하는 기능 및 통신
2. 인터넷 계층
   • OSI 참조 모델에서 네트워크와 비슷한 역할을 한다
   • 복수의 네트워크 간에서  *엔드 투 엔드을 실현하는 기능을 규정
   • *엔드 투 엔드 (End To End) :  양 단말간의 종단간 통신을 뜻하며, 양끝에 있는 두 단말간의 통신을 위해 거쳐가는 통신까지도 포함한다.
3.  전송 계층
   • OSI의 전송계층과 비슷한 역할을 한다
   • 노드 간 통신의 신뢰성에 관한 기능을 규정
4.  응용 계층
   • OSI 참조 모델의 상위 계층과 비슷한 역할을 한다
   • 각 어플리케이션이 어떻게 통신하는지 구체적으로 규정

 

OSI참조 모델보다는 실용성을 중시한 모델이며 현재 사용하는 프로토콜은 TCP/IP를 많이 따라 사용된다.