네트워크 #5 [네트워크 모델]

네트워크 모델

 

TCP/IP 모델

:네트워크에서 데이터 전송 시 컴퓨터 내부에서 하는 일들을 4계층으로 나눈 것.

4계층 응용

3계층 전송

2계층 네트워크

1계층 네트워크 인터페이스

 

 

OSI 7계층

:네트워크 통신을 체계적으로 다루는 ISO에서 표준으로 지정한 모델

:데이터를 주고받을 때 데이터 자체의 흐름을 각 구간별로 나눠 놓은 것

:네트워크에서 데이터 전송 시 컴퓨터 내부에서 하는 일들을 7계층으로 나눈 것.

 

▷OSI 7계층 모델의 계층별 프로토콜

7계층 응용	HTTP, SMTP, IMAP, POP, SNMP, FTP, TELNET, SSH
6계층 표현	SMB, AFP, XDR
5계층 세션	NetBIOS
4계층 전송	TCP, UDP, SPX
3계층 네트워크	IP, ICMP, IGMP, X.25, CLNP, ARP, RARP, BGP, OSPF, RIP, IPX, DDP
2계층 데이터 링크	이더넷, 토큰링, ppp, HDLC, 프레임 릴레이, ISDN, ATM, 무선랜, FDDI
1계층 물리	전선, 전파, 광섬유, 동축케이블, 도파관, PSTN, 리피터, DSU, CSU, 모뎀

 

출처:https://math-coding.tistory.com/124

테이터 송신 측에서는 상위계층에서 하위 계층으로, 수신 측에서는 하위 계층에서 상위 계층으로 데이터가 전달된다.

두 모델의 공통점과 차이점

공통점

1. 계층적 네트워크 모델

2. 계층 간 역할 정의

 

차이점

1. 계층의 수 차이

2. OSI는 역할 기반(논리적), TCP/IP는 프로토콜 기반(실무적/네트워크를 통해서 데이터를 전달할 때의 기술 자체를 구분)

ex) HTTP의 경우 OSI에 따르면 7계층이지만 응용, 표현, 세션 모두 포함된다. 하지만 TCP/IP에 따르면 4계층이다. (TCP/IP 4계층 = OSI의 5, 6, 7계층) 즉 TCP/IP는 실질적, 실무적이고 OSI는 역할마다 일일이 분류하여 더 논리적인 것

 

이론적인 부분에 대해서는 OSI에 대해 더 많이 물어본다고 한다!

 

3. OSI는 통신 전반에 대한 표준

4. TCP/IP는 데이터 전송기술 특화

 

네트워크를 통해 전달되는 데이터, 패킷

패킷이란?

네트워크 상에서 전달되는 데이터를 통칭하는 말로 네트워크에서 전달하는 데이터의 형식화된 블록이다.

패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며 사용자 데이터는 페이로드라고도 한다.

러시아 인형 마트료시카처럼 프로토콜이 막 만들어지는 것이 아니라 바깥에 있어야 하는 것은 바깥에, 안에 있어야 하는 것은 안에 위치하게 되는 것 즉 패킷 프로토콜에도 순서가 있다.

 

▷패킷의 형태

헤더

페이로드

풋터

페이로드: 실질적으로 보내려는 데이터

앞으로는 헤더, 뒤로는 풋터가 붙을 수 있는데 일반적으로 풋터는 잘 사용하지 않는다.

 

ex)

Ethernet

IPv4

TCP

HTTP

HTTP가 페이로드이고 TCP 가 헤더인 것 HTTP와 TCP가 하나의 패킷

그리고 이 패킷을 하나의 페이로드로 해서 IPv4를 헤더로 붙인 것.

다시 이 패킷을 페이로드로 해서 이더넷을 헤더로 붙인 것.

 

이렇게 페이로드에 헤더를 붙이는 과정을 캡슐화/인캡슐레이션라고 한다. 일반적으로 내가 누군가에게 패킷을 보낼 때 사용한다.

ex) 네이버 웹툰이 보고 싶을 때!

1. 네이버 웹툰을 요청하는 데이터

2. 네이버 서버와 연결하기 위해 TCP가 헤더

3. 1, 2번을 패킷으로 하고 IPv4를 인캡슐레이션 (멀리 통신하기 위해)

4. 다시 1, 2, 3을 패킷으로 이더넷을 인캡슐레이션 (가까운 통신하기 위해)

 

상위계층에서 하위계층으로 내려가면서 프로토콜을 붙인다.

프로토콜을 붙일 때 하위 프로토콜 앞에 상위 프로토콜을 붙일 수 없다.

(TCP 4계층, IPv4 3계층, 이더넷 2계층)

 

데이터를 받는 입장에서 

Ethernet

IPv4

TCP

데이터

이러한 패킷을 받았을 때 이것을 확인하는 과정을 알아보자. >디캡슐레이션/디캡슐화

하위 프로토콜부터 하나씩 뺀다.

4				데이터
3			TCP	데이터
2		IPv4	TCP	데이터
1	Ethernet	IPv4	TCP	데이터

(밑에서 위로 올라가는 방향)

그래서 마지막에 최종으로 데이터를 마지막에 확인한다.

디캡슐화할 때도 마찬가지로

처음엔 이더넷이 헤더고 그 외 나머지가 페이로드

그다음엔 IPv4가 헤더고 그 외 나머지가 페이로드

다음엔 TCP가 헤더고 데이터가 페이로드 

이렇게 디캡슐레이션 된다.

 

계층별로 이름이 다른 PDU(Protocol Dta Unit)

데이터+TCP : 4계층의 PDU = 세그먼트 

데이터+TCP+IPv4: 3계층의 PDU = 패킷

데이터+TCP+IPv4+Ethernet: 2계층의 PDU = 프레임

 

 

 

실습

1. 프로토콜의 캡슐화된 모습과 계층별 프로토콜을 확인해보기

:Wireshark를 이용하여 패킷을 캡처해보고 해당 패킷이 어떻게 캡슐화되었는지 자세히 살펴본다.

 

arp를 살펴볼 때 

이더넷

arp

풋터

이런 형식으로 붙어있다. 대부분 풋터가 없는데 풋터를 가지고 있는 것이 이더넷이다.

이더넷 입장에서는 뒤에 붙은 건 풋터고 가운데 있는 것은 페이로드이다.

arp 입장에서는 자기 자신이 헤더고 뒤에 페이로드가 없는 것. arp 프로토콜만 사용한 것

 

참고사이트

https://math-coding.tistory.com/124