[네트워크 이론정리] 네트워크 OSI 7계층

 통신 프로토콜의 개념

}통신 프로토콜의 정의

}통신 프로토콜(Communication Protocol)은 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약이다.

}통신을 제어하기 위한 표준 규칙과 절차의 집합으로 하드웨어와 소프트웨어, 문서를 모두 규정

}통신 프로토콜의 기본 요소

}구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정

}의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정

}시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 제어 등을 규정

 OSI 참조 모델

}OSI 7계층의 기능

}물리 계층(Physical Layer) : 물리 계층은 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의한다.

}물리적 전송 매체와 전송 신호 방식을 정의하며, RS-232C, X.21 등의 표준이 있다.

}데이터 링크 계층(Data Link Layer) : 데이터 링크 계층은 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 한다.

}HDLC, LAPB, LLC, LAPD, PPP 등의 표준이 있다.

}네트워크 계층(Network Layer, 망 계층) : 네트워크 계층은 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 한다.

}관련 표준으로는 X.25, IP 등이 있다.

}전송 계층(Transport Layer) : 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템(End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송을 가능하게 한다. 

}TCP, UDP 등의 표준이 있다.

}세션 계층(Session Layer) : 세션 계층은 송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당하는 계층이다.

}표현 계층(Presentation Layer) : 표현 계층은 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환하고, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 한다.

}응용 계층(Application Layer) : 응용 계층은 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다.

}FTP(File Transfer Protocol) : 파일 전송 서비스

}SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자 우편을 교환하는 서비스

}TELNET : 가상 터미널 서비스

}SNMP(Simple Network Management Protocol) : 간이 망 관리 프로토콜

}DNS(Domain Name Service) : 도메인 네임을 IP 주소로 매핑(Mapping)하는 서비스

인터넷의 주소 체계

}IP 주소(Internet Protocol Address) : 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소이다.

}숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성되어 있다.

}IP 주소는 네트워크 부분의 길이에 따라 A 클래스에서 E 클래스까지 총 5단계로 구성되어 있다

}IPv6(Internet Protocol version 6) : 현재 사용하고 있는 IP 주소 체계인 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발되었다.

}128비트의 긴 주소를 사용하여 주소 부족 문제를 해결할 수 있으며, IPv4에 비해 자료 전송 속도가 빠르고, IPv4와 호환성이 뛰어 나다.

}인증성, 기밀성, 데이터 무결성의 지원으로 보안 문제를 해결할 수 있다.

}주소의 확장성, 융통성, 연동성이 뛰어나며, 실시간 흐름 제어로 향상된 멀티미디어 기능 지원

}IPv6 주소의 구성

}IPv6은 16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성되어 있다.

}각 부분을 16진수로 표현하고, 콜론(:) 으로 구분한다.

 오류 제어 방식

}자동 반복 요청(ARQ; Automatic Repeat reQuset) : 오류 발생 시 수신 측은 오류 발생을 송신 측에 통보하고, 송신 측은 오류 발생 블록을 재전송하는 모든 절차를 의미하는 것이다.

}정지-대기(Stop-and-Wait) ARQ : 송신 측에서 한 개의 블록을 전송한 후 수신 측으로부터 응답을 기다리는 방식이다.

}수신 측의 응답이 긍정 응답(ACK)이면 다음 블록을 전송하고, 부정 응답(NAK)이면 앞서 송신했던 블록을 재전송한다.

}전송효율이 가장 낮고, 오류 발생한 블록만 재전송 하므로 구현 방법이 가장 단순하다.

}적응적(Adaptive) ARQ :  전송 효율을 최대로 하기 위해서 데이터 블록의 길이를 채널의 상태에 따라 그때그때 동적으로 변경하는 방식이다.

}전송효율이 제일 좋으나, 제어회로가 복잡하고 비용이 많이 들어 현재는 거의 사용 안 함.

}연속(Continuous) ARQ : 정지 대기가 갖는 오버헤드를 줄이기 위해 연속적으로 데이터 블록을 보내는 방식으로, 수신 측에서는 부정 응답(NAK)만을 송신하고, 프레임의 송신 순서와 수신 순서가 동일해야 수신이 가능하다.

}Go-Back-N-ARQ : 여러 블록을 연속적으로 전송하고, 수신 측에서 부정 응답(NAK)을 보내 오면 송신 측이 오류가 발생한 블록부터  재전송한다.

}선택적 재전송(Selective Repeat)ARQ : 여러 블록을 연속적으로 전송하고, 수신 측에서 부정 응답(NAK)을 보내오면 송신 측이 오류가 발생한 블록만을 재전송한다.