<개인공부>/[데이터 통신]

[데통] OSI 7계층, Network의 구조, NIC

사용자 BlockDMask 2017. 9. 11. 23:55
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1. Network의 구조

  • 통신 네트워크(Communication Network)란 떨어져 있는 두 개 이상단말(컴퓨터, node)간에 통신(데이터의 주고받음)을 위하여 연결해 주는 장비(Link)와 연결 매체 그리고 이것을 제어하는 통신규약(프로토콜, protocol)을 말한다.

  • 네트워크의 물리적인 구조
    - 단말(Node)과 그 단말을 이어주는 연결선로(Link)로 이루어져있다.
    - 단말(Node)최종장비(End node, Station)중계장비(Interconnecting node)로 이루어진다.
    - 최종장비(End node, Station)은 그 환경에 따라 terminal 이나 host를 말한다.
    - 중계장비(Interconnecting node)는 특성에 따라 Repeater, Hub, Bridge Switch, Router등 다양하게 존재한다.
    - 연결선로(Link)는 특성에 따라 Simplex(단방향), Half-duplex(반이중), Full-duplex(전이중)으로 나누어진다.
      : Simplex(단방향 통신)한쪽으로 밖에 데이터를 이동할 수 없다. 모니터, 키보드, TV 등이 그렇다.
      : Half-duplex(반이중 통신)는 양방향 통신이 가능하지만, 한번 이동시에 한쪽으로만 이동이 가능하다. 무전기(96k) 가 그렇다.
      : Full-duplex(전이중 통신)은 양방향 전송이 가능하다. 전화가 그렇다.
  • 네트워크의 토폴로지(Topology)
    - 컴퓨터 네트워크의 요소들(링크, 노드)를 물리적으로 연결하는 방식
    - 토폴로지는 크게 5가지로 나누어져있다.
    : 버스(Bus) 토폴로지
    : 메시(Mesh) 토폴로지 (Fully connected mesh topology, Partially connected mesh topology)
    : 링(Ring) 토폴로지 (repeater 이용)
    : 스타(Star) 토폴로지 (hub 이용)
    : 트리(Tree) 토폴로지 

  • OSI 7계층 (Open Systems Interconnection Reference Model)
    - 국제 표준화기구(OSI)에서 개발하여 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인 및 통신을 7계층으로 나눈 것. 간단히 말해서 프로토콜을 기능별로 나눈 것이다.

    >1계층 물리계층(Physical Layer)
     : 네트워크의 하드웨어 전송기술을 말한다. 하드웨어적으로 전기적 신호를 주고 받으므로 가장 복잡하다.
     : 랜선, 리피터(Repeater), 허브(Hub) 의 장비가 해당 계층에서 동작한다.

    >2계층 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
     : Point to Point 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다.
     : 네트워크 개체들간 데이터를 전달하고, 하위계층인 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아낸다.
     : 주소값은 MAC address(맥 주소)를 물리적으로 할당받는다. 이는 NIC(=LAN카드)가 만들어질때 부터 고유 일련번호가 있다.
     : 이더넷, HDLC 등의 프로토콜이 있다.
     : Switching, Bridge 등의 장비가 해당 계층에서 동작한다.
     : 2계층에서 흐르는 데이터단위를 프레임(Frame) 이라 한다.

    **여기 나오는 CRC가 교수님이 말씀하신 ARP 64바이트 패킷의 맨 마지막 4바이트의 CRC 부분인듯 하다.

    >3계층 네트워크 계층(Network Layer)
     : 여러개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층이다.
     : 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고 그 과정에서 상위 계층인 전송계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)를 제공하기위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
     : 라우팅, 흐름제어, segmentation(세그멘테이션), 오류제어, internetworking(인터네트워킹)등을 수행한다. 
     : 라우터(Router) 장비가 해당 계층에서 동작한다.
     : 라우터 장비를 통해서 경로를 설정하고, IP 주소(논리적인 주소)를 할당하여 통신을 관리할 수 있다.

    >4계층 전송 계층(Transport Layer)
     : 양 끝단(End to end) 종단간의 사용자들의 신뢰성있는 정보 전송을 보장한다.
     : 패킷(Packet)들의 전송이 유효한지 확인하고 전송실패시 다시 전송하는 것을 관리합니다.
     : 데이터의 오류검출, 복구, 흐름제어, 중복검사를 수행합니다.
     : TCP 가 전송계층에 속합니다.

    >5계층 세션 계층(Session Layer)
     : 양 끝단의 응용프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공
     : 통신을 하기 위한 세션을 유지하고 만들고 중단한다.
     : TCP/IP 세션을 만들고 없앤다.

    >6계층 표현 계층(Presentation Layer)
     : 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현

    >7계층 응용 계층(Application Layer)
     : 응용 프로세스와 직접 연관하여 응용서비스 수행
     : 네트워크 소프트웨어 UI 부분과 입출력(I/O) 부분을 말한다.
     : telnet이나 ftp가 응용계층에 해당된다.

2. NIC (Network Interface Card)

  • 네트워크 카드, 랜카드, 닉카드, 이더넷카드 등으로 불린다.
  • 컴퓨터를 네트워크에 연결하여 통신하기 위해 사용하는 하드웨어(Hardware) 장치이다.
  • OSI 1계층(물리계층)과 2계층(데이터 링크 계층)의 장치를 가진다. 이를 통해 낮은 수준의 주소 할당 시스템(MAC)을 가진다.
  • 고유한 MAC address(물리적인 주소)를 가진다.
  • MAC address는 제조사에서 제작 할때 부터 고유한 일련 번호를 가지게 된다.
  • 다른 하드웨어와 마찬가지로 Bus 를 통해서 연결 되어있으며 외부 네트워크에서 오는 데이터를 받아서 CPU로 보내는 역할을 한다. 

<내용 출처>

https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95

https://ko.wikipedia.org/wiki/MAC_%EC%A3%BC%EC%86%8C

https://ko.wikipedia.org/wiki/IP_%EC%A3%BC%EC%86%8C

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC_%ED%86%A0%ED%8F%B4%EB%A1%9C%EC%A7%80

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