Network - 네트워크 통신 규약(OSI 7계층, TCP/IP 4계층)

사람이 대화를 할 때 이야기를 주고받듯이 네트워크에서 노드 간 통신을 할 때에도 대화가 필요하다.

네트워크 통신 규약은 이러한 대화를 규칙화한 것이다. 이에 대해 알아보자.

 

프로토콜

프로토콜(Protocol)은 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙의 체계이다. 

즉, 원활한 통신을 위해 서로 약속한 통신 규약이다.

 

HTTP, HTTPS, FTP, Telnet, POP3, SMTP, SSH, ARP 등 매우 다양한 종류의 프로토콜이 있다.

 

 

OSI 7계층

OSI 7계층(OSI 7 Layer)은 컴퓨터와 컴퓨터의 통신을 위해 필요한 과정을 7개의 계층으로 구분한 것이다.

 

7계층과 각 작업은 아래와 같다.

 

OSI 7계층으로 나누는 것으로 가지는 장점은 아래와 같다.

• 통신이 일어나는 과정을 단계별로 확인 가능
• 통신에 문제 발생 시 원인 파악 및 해결이 쉬움

즉, 관리 및 유지보수에 유리하다.

OSI 7계층이 생긴 이유
컴퓨터 통신을 위해 여러 기술이 필요했고 이를 지원하는 다양한 기기들이 생산되었는데 정해진 규격이 없어 제조사가 다르면 통신이 원활히 되지 않았다.
이러한 문제를 해결하기 위해 ISO에서 OSI 7 Layer 표준을 제정했고 이후 모든 장치 간 통신이 가능해졌다.

 

데이터 표현

각 계층에 따라 데이터를 부르는 이름이 구분되어 있다.

이름이 다른만큼 가지고 있는 내용이 다르다. 아래는 각 데이터가 가지는 정보이다.

• Port number: 애플리케이션을 구분하기 위한 번호
• IP address: 인터넷에 연결되어 있는 모든 장치를 식별할 수 있도록 각각의 장치에 부여된 고유 주소
• MAC address: 하드웨어 장치에 할당된 주소( 1C-1B-B5-08-A4-2A )

다만 7계층은 이론적이고 계층이 많아서 실제로는 TCP/IP 4계층을 활용한다.

 

 

TCP/IP 4계층

TCP/IP 4계층은 OSI 7계층을 기반으로 만들어진 인터넷 표준으로 내용은 아래와 같다.

 

 

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층은 아래와 같이 대조된다.

 

 

캡슐화 / 역캡슐화

실제 송수신은 아래 그림과 같이 진행된다.

송신자는 7계층에서 1계층 순으로, 수신자는 1계층에서 7계층 순으로 진행되는 것인데

 

송신자 측에서 데이터가 계층을 내려가면서 점차 정보가 붙는데 이를 캡슐화,

수신자 측에서 데이터가 계층을 올라가면서 점차 정보가 떼어지는데 이를 역캡슐화라고 한다.

* 트레일러: 전달한 데이터에 오류가 없는지 검출하기 위한 것

 

 

VPN

VPN(Virtual Private Network: 가상사설망)은 인터넷을 통해 데이터를 안전하게 전송하기 위한 기술이다.

 

동작 방식

1. VPN 클라이언트 SW 설치
2. VPN 서버 연결 및 인증
3. 데이터 암호화
4. 터널링( 데이터를 전송하기 위해 만든 네트워크 통로) 기술을 활용한 전송

종류

구분	IPSec VPN	SSL VPN
OSI 7계층	3계층	4~7계층
암호화	IP패킷 암호화	데이터 암호화
접속 방법	SW를 설치하여 접속	웹 브라우저에서 접속