0. OSI 7 Layer

정보처리기사 공부할 때 뭔소리인가 하면서 봤는데 네트워크 과목에서

가장 중요한 주제 인 것 같다. 항상 처음에 나온다.

중간 중간의 나오는 핵심 키워드들에 대해 정리하면서 개념을 잡아나가야 한다.

 

* Network

 : 모든 통신은 반드시 '1:1 통신'만 한다.

 : 다만, '1:多 통신'은 시분할(Time Sharing)이 적용된다.

   * 시분할 : 주어진 시간을 나누어 다수의 사용자에게 그 시간을 분배하여 작업을 가능하게 하는 것이다.

                처리 속도가 비약적으로 상승하면서 사용자는 마치 1: 다수의 통신을 하고 있는 것 처럼 느낀다.

 : 한 개의 망(Network)에는 한 개의 라우터(Router, 공유기 L3 스위치)만 존재한다.

   (중요하니까 우선 때려 넣는다)

  

* OSI 7 Layer

 :  OSI 7 Layer는 장비 개발자들이 어떻게 표준을 잡을 지 결정할 때 사용   

    TCP/IP는 실질적으로 사용되는 프로토콜이다.

   * 프로토콜 : 통신 규약은 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계

 

 

* Physical Layer (L1, 물리계층)
  - 개요

 : 전기적, 기계적인 (물리) 연결
  - 기본장비 또는 프로토콜
 : Cable, Connector, bit(signal - Binary Transmission)
  - Cable Type
 : UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블(랜 케이블)이 가장 많이 사용
  - Ethernet Type
 : 통신을 할 때 사용되는 모든 Interface(데이터를 주고 받는 장치)들을 통칭한다.
 : 종류 (100Base-Tx, 가장 많이 사용하는 타입)
    ; 100Mbps(초당 전송 속도)
    ; Baseband signal(기본이 되는 주파수 대역)
    ; Tx(Cat 5 UTP, UTP 케이블의 5번을 사용해서 Ethernet 네트워크를 구축)
  - Cable Connection
 : Straight-Through Cabling
    ; 다이렉트 연결 (1:1 연결)
    ; 서로 다른 장비간의 연결(이기종)
 : Crossover Cabling
    ; 크로스 연결
    ; 서로 같은 장비간의 연결(동기종)

 

흔히 알고 있는 LAN 선(RJ- 45 Connector)안에 이렇게 색깔로 구별된 선이 들어간다.

Crossover Cabling의 경우 황이 녹으로 녹이 황으로 바뀐다. 다만 동기종 연결될 일은 거의 없다.

 

<한쪽> <반대쪽-Straight> <반대쪽-Cross>
-황                                     -녹
황                                       녹
-녹                                     -황
청                                       청
-청            동일                   -청
녹                                       황
-갈                                     -갈
갈                                       갈

 

 

 

 

 

 

 

 

* Data-Link Layer (L2, 데이터링크 계층)
  - 개요

 : MAC 주소(물리적주소) 지정
  - 기본장비 또는 프로토콜
 : Switch(스위치, 2계층의 대표적인 장비)
 : MAC(Media Access Control)Address. 데이터를 송수신 할 때 이더넷이 기억하는 주소
        전세계적으로 두 개의 MAC주소는 존재할 수가 없다.
  - MAC Address 구조(EUI-48, EUI-64)
 : 16진수 구조로 되어 있다.
 : 일반적으로 LAN Card라고 부르는 NIC의 일련번호를 Ethernet의 물리적 주소로 사용
 : EUI-48(48-bit Extended Unique Identifier)
    ; 48bit로 구성된 물리적 주소(IPv4, Internet Protocal Version 4)
    ; 98-83-89-83-EC-8D
    ; 98-83-89(24bit, 제조회사)-83-EC-8D(24bit, 시리얼 번호)
 : EUI-64(64-bit Extended Unique Identifier)
    ; 64bit로 구성된 물리적 주소(IPv6, Internet Protocal Version 6)
    ; 98-83-89(24bit, 제조회사)-FF-FE-05-80-6F(40bit, 시리얼 번호)
 : MAC Address 확인
    ; 윈도우 cmd에서  ipconfig /all
    ; 윈도우 cmd에서  arp -a   

 

 * 16진수 숫자 부여 (0~15)
  -> 0 ~ 9, 10(A), 11(B), 12(C), 13(D), 14(E), 15(F)
 * 16진수를 표현하기 위해 사용되는 bit 갯수? (4bit)
  -> 2^3(8),2^2(4),2^1(2), 2^0(1)  0 ~ 15까지 표현 가능  
 * MAC Address (98-83-89-84-FE-95)
  -> 10011000 - 10000011 - 10001001- 10000100 -11111110 -10010101

 

* Network Layer (L3, 네트워크 계층)
  - 개요
     : 상위 레벨(4계층) 데이터를 패킷(전송되는 데이터) 안으로 캡슐화(들어오는 신호를 모두 묶어서)해서 
       데이터 종류에 상관 없이 한 호스트(PC)에서 다른 호스트(PC)로 그 패킷들을 라우팅(전송)하는 것을 말한다.
     : 라우터는 각 호스트에 부여할 IP주소를 구성해서 배포한다. (IP Table) (매우 중요한 개념)
     : 패킷의 최적 경로 선택
  - 기본장비 또는 프로토콜
      : Router(라우터, 3계층의 대표적인 장비. IP주소를 설정)
      : IP Address, ICMP, IGMP, ARP, RARP
  - IP Class 구분 / Subneting (서브넷팅) [따로 정리] - https://shionee.tistory.com/61

  - 통신방식에 따른 네트워크 분류
 : Unicast (LAN)
   ; 장점
    -> Host to Host 전달을 기반으로 하기 때문에 다른 Host들에는 부하를 주지 않는다.
   ; 단점 
    -> 동일한 정보를 많은 호스트에 전달 시에는 비효율적이다.
 : Multicast (LAN)
   ; 장점
    -> 동일한 정보를 한 번에 여러 호스트들에게 전달 시에는 매우 효율적이다.
   ; 단점 
    -> 수신하고 싶지 않은 호스트들도 메세지(데이터)를 수신한다.
 : Broadcast (WAN)
   ; 장단점
    -> 동일한 정보를 불특정 다수에게 전부 전송하는 경우
    -> 불특정 다수에게 전부 전송하기 때문에 Host들의 성능저하를 가져온다.

 

* Transport Layer (L4, 전송 계층)
  - 개요   // 핵심 : 정보를 분할하고, 상대편에 도달하기 전에 다시 합치는 과정
  - 기본 장비 및 프로토콜
    ; TCP   -> 신뢰성, 연결지향성
      -> 통신을 시작하기 전에 상대방과 먼저 연결을 만든 뒤에 데이터 교환을 시작
      -> 3-way handshake
     1st. A가 B에게 통신 가능 여부를 먼저 물어본다.
     2nd. B는 A에게 통신 가능하다고 알려준다. 이 때 두 Host들 사이에 신뢰성이 생긴다.
     3rd. A가 B에게 데이터를 전송한다.
   ; UDP  -> 비 신뢰성, 비연결지향성
            -> 상대방이 데이터를 수신할 준비가 되었는지 판단하지 않고 데이터를 전송한다.
            -> 데이터 전송 시 빠른 전송 서비스를 요구하는 음성, 영상 데이터의 전송에 적합

 

* Session Layer (L5, 세션 계층)
  - 개요   // 핵심 : 통신 중 연결이 끊어지지 않도록 유지

* Presentation Layer (L6, 표현 계층)
  - 개요   // 핵심 : 전송 데이터의 포맷을 결정, 압축 및 암호화 및 복호화

 

* Session Layer (L7, 응용 계층)
  - 개요   // 핵심 : 사용자가 이용하는 응용프로그램 ex) 인터넷 익스플로러

                       : 사용자와 가장 가까운 프로토콜 정의

                         HTTP(80), FTP(20,21), Telnet(23), SMTP(25), DNS(53), TFTP(69) 등

                         웹                                          메일     네임서버

                         뒤의 숫자는 기본 포트 숫자 (아직 정확한 의미나 쓰임을 모르겠다)

 

 

5~7개층 서비스

4개층 전송을 기준

1~3개층 네크워크