[컴퓨터 네트워크] 기본 용어 및 OSI 참조 모델 7계층 별 역할

컴퓨터 네트워크 기본 용어

컴퓨터 네트워크 ( Computer Network )

전송 매체를 매개로 서로 연결되어 데이터를 공유 및 교환하는 컴퓨터 또는 시스템의 종합적인 구성을 말한다.

 

인터넷 ( Internet )

가장 대표적인 컴퓨터 네트워크를 말하며, 하위 단계는 WAN과 LAN이 있다. 정보를 공유하고 교환하기 위한 전 세계적으로 연결되어 있는 국제적 통신망이다. 인터넷은 1960년대 ARPANET이라는 이름으로 탄생되었으며, 정보 공유를 목적으로 사용된다. 대표적으로 사용되는 프로토콜은 TCP와 IP프로토콜이 있다.

 

LAN( Local Area Network)

집, 회사, 학교 등 일정 범주 내의 지역 네트워크이다.

소규모 통신을 말하며 사설망을 구축하여 연결한다.

 

WAN ( Wide Area Network )

원거리 통신망을 말하며 LAN에 비해 더 넓고 포괄적인 범위인 국가 및 대륙에 해당하는 범위를 연결한다.

 

프로토콜 ( Protocol )

전송 매체를 통해 서로 연결된 시스템끼리 정보교환을 위해 필요한 통신 규약을 말한다. 쌍방 간에 교환되는 메시지 형식과 진행되어야 할 행위 등을 정의한다. 프로토콜의 예로 HTTP, TCP, IP 등이 있다.

 

노드 (Node)

컴퓨터 네트워크에 연결된 컴퓨터 혹은 네트워크 장비를 일반화한 용어이다. 네트워크 장비에는 라우터 또는 스위치등이 있다. 

 

호스트 (Host)

사용자의 요청을 처리하는 컴퓨터의 가리키는 용어로 노드의 일부분이기도 하다. 통신 구조에서 살펴보면 물리 계층에서 응용계층까지의 모든 계층을 포함하는 완전한 통신 구조를 가지게 된다.

 

클라이언트(Client)

서비스를 요청하는 호스트

 

서버(Server)

서비스를 요청받아 서비스를 제공하는 호스트

 

부가 설명

여러 다양한 서비스를 상호 간에 주고받는다. 즉 임의의 한  호스트는 클라이언트가 될 수도 있고, 서버가 될 수도 있다.

다시 말해 어떤 호스트에선 클라이언트가 될 수도 있는 어느 호스트에선 서버가 될 수도 있다.

 

네트워크 인터페이스( Interface )

네트워크 인터페이스는 호스트와 컴퓨터 네트워크의 연결 지점을 말한다.

 

전송 매체 ( Transmission Medium )

전송 매체는 데이터를 전송하기 위해 송신 측 호스트와 수신 측 호스트 사이를 상호 연결하는 물리적인 경로를 말한다.

 

 

OSI 참조 모델

이전에 회사 간 네트워크 또는 구조가 서로 호환이 되지 않는 문제가 빈번하게 발생

이 문제를 해결하기 위해 1970년대 후반 제안된 구조로 네트워크 설계의 호환성 증진의 효과

OSI란, 개방형(open) 시스템 간에 정보를 교환하기 위한 표준을 가질 수 있다는 것을 의미

 

OSI 7 계층

OSI 7 계층 모델은 총 7개의 계층으로 구성되어 있으며 통신 프로토콜을 구현하기 위한 통신 구조이다.

각 계층의 기능을 간단히 설명해 보겠다.

 

OSI 7단계 계층

OSI 참조 모델

물리계층(Physical Layer)

물리 계층은 총 7개 계층 중 제1 계층이며, 전송 매체에 대한 전기적, 기계적인 인터페이스를 다루게 된다.

전송하고자 하는 데이터를 전송매체에 적합한 전기적 신호로 바꾸는 기능을 가지고 있다.

물리 계층은 하드웨어로 구현되며, 그 이후 나머지 계층은 대부분 소프트웨어로 구현한다.

 

물리 계층 해당 장치

리피터, 허브, 케이블, 이더넷 등의 하드웨어 장치

 

데이터 링크 계층 ( Data Link Layer )

데이터 링크 계층은 물리계층에서 전달받은 데이터에 대한 동기를 확인하고 신뢰할 수 있는 데이터 전송 기능을 제공한다.

데이터 오류 문제를 해결함으로써 상위 계층인 네트워크 계층에게 오류 문제의 부담을 덜어줄 수 있다.

데이터 링크 계층에서 전송하는 데이터 단위를 프레임(Frame)이라고 한다.

 

데이터 링크 계층의 주요 기능

순서 제어 :  데이터의 원활한 순차적 전송을 위해 프레임 번호 부여한다.

오류 제어 : 오류를 검출하고 교정한다.

흐름 제어 : 연속적인 프레임을 전송할 때 수신 측이 수신이 가능한지 여부를 제어

 

네트워크 계층(Network Layer)

네트워크 상에서 존재하는 송신 측과 수신 측 사이의 데이터를 안전하게 전달할 경로를 찾아주는 라우팅 역할을 한다.

네트워크 계층의 데이터 전송 단위를 패킷(Packet)이라 하며, 송신 및 목적지 호스트 주소를 포함하고 있다.

라우터에 패킷이 도착하면 이를 라우팅 테이블을 활용하여 중개하고 패킷을 최종목적지로 보낸다.

 

트랜스포트 계층 (Transprot Layer)

호스트 내에서 동작하는 프로세스 간의 데이터 전송을 말하며, 호스트 간의 데이터 전송에 관계되는 네트워크 계층과는 다르다.

사용자 사이의 데이터 전송의 종단 간의 서비스 질을 높이고 신뢰성을 제어하는 기능을 담당한다.

트랜스포트 계층의 데이터 전송 단위(PDU) 송신 측, 수신 측 포트번호를 내포한다.

포트번호는 특정 프로세스를 나타내기 위해 트랜스포트 계층에서 사용하는 주소이다.

TCP(연결형 데이터 전달 서비스)와 UDP(비연결형 데이터 전달 서비스)가 트랜스포트 계층에 해당된다.

 

세션 계층 ( Session Layer )

양 끝단의 응용프로세스 간의 통신을 제어하는 기능을 제공한다.

구체적으로 프로세스 간 연결 확인 및 해제, 데이터 송신권 제어 기능,  데이터 전송 도중 동기점 표시 기능, 결함 발생 시 동기점까지 전송 처리를 되돌리는 기능 등이 있다.

 

표현 계층 ( Presentation Layer )

표현 계층은 호스트 간에 교환되는 데이터의 표현 방법과 의미를 다루는 계층이다.

2가지 주요 기능으로 인코딩과 디코딩이 있다.

 

인코딩(Encoding): 송신 호스트 측에서 담당하며, 데이터를 양쪽 호스트가 이해할 수 있는 표준화된 형식화한 것.

디코딩(Decoding): 수신 호스트 측에서 담당하며,  표준화된 형식을 수신 측에 적합한 형식화한 것.

 

표현 계층은 이외에도 데이터의 안전하며 효율적인 전송을 위해 암호화하거나 함축하는 기능도 가지고 있다.

 

응용 계층 ( Application Layer )

응용 계층은 OSI 참조 모델의 가장 상위 계층을 차지하고 있으며, 사용자가 직접 접하는 부분이다. 또한, 사용자에게 직접 서비스를 제공하는 계층으로, 사용자의 요구가 다양하기 때문에 그에 따른 응용 계층의 서비스도 다양하다. 대표적인 응용 계층의 서비스는 전자 메일 서비스, 파일 전송 서비스, 네트워크 관리 등이 있다.