오늘은 네트워크 모델에 대해서 알아보겠습니다. 계층화된 대표적인 네트워크 통신 모델로 OSI와 TCP/IP모델을 들어보셨을 텐데요, 이와 관련된 내용입니다.
네트워크 모델
네트워크 모델은 컴퓨터 네트워크에서 데이터 통신과 관련된 프로토콜과 계층화된 구조를 설명하는 모델입니다. 두 가지 주요 네트워크 모델인 OSI(Open Systems Interconnection) 모델과 TCP/IP 모델에 대해 자세히 설명하겠습니다.
OSI(Open Systems Interconnection) 모델
OSI 모델은 국제 표준화 기구(ISO)가 개발한 모델로, 7개의 계층으로 구성됩니다. 각 계층은 특정한 역할과 책임을 갖습니다.
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| 7. 응용 계층 (Application Layer)
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| 6. 표현 계층 (Presentation Layer)
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| 5. 세션 계층 (Session Layer)
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| 4. 전송 계층 (Transport Layer)
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| 3. 네트워크 계층 (Network Layer)
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| 2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
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| 1. 물리 계층 (Physical Layer) l
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1. 물리 계층 (Physical Layer):
이 계층은 전기 신호, 케이블, 무선 미디어 등과 같은 물리적인 매체(유선 또는 무선)를 다룹니다. 데이터를 전기 신호로 변환하고 실제 전송을 담당합니다.
2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer):
물리 계층에서 전송된 비트를 프레임으로 그룹화하고, 오류 감지 및 수정을 수행합니다. 또한 물리적인 매체로 데이터를 전송합니다.
3. 네트워크 계층 (Network Layer):
데이터 패킷의 라우팅 및 전송 경로 설정을 관리합니다. IP 프로토콜이 주로 사용됩니다. 목적지까지의 경로 설정을 담당합니다.
4. 전송 계층 (Transport Layer):
데이터 전송의 신뢰성을 보장하며, 데이터 분할 및 조립을 수행합니다. TCP와 UDP 프로토콜이 이 계층에서 동작합니다.
5. 세션 계층 (Session Layer):
데이터 교환의 세션 관리 및 동기화를 담당합니다. 연결 설정 및 해제를 다룹니다.
6. 표현 계층 (Presentation Layer):
데이터의 형식 변환, 압축 및 암호화를 처리하며, 데이터 형식을 애플리케이션에 맞게 조정합니다.
7. 응용 계층 (Application Layer):
최종 사용자 애플리케이션과 상호작용하며, 웹 브라우징, 이메일, 파일 전송 등과 같은 서비스를 지원합니다.
TCP/IP 모델
TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 네트워크 아키텍처를 기반으로 합니다. 이 모델은 4개의 계층으로 구성되며 OSI 모델과 일부 다른 점이 있습니다.
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| 4. 응용 계층 (Application Layer)
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| 3. 전송 계층 (Transport Layer)
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| 2. 인터넷 계층 (Internet Layer)
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| 1. 네트워크 액세스 계층 (Network Access Layer)
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1. 네트워크 액세스 계층 (Network Access Layer):
OSI 모델의 물리 및 데이터 링크 계층을 대신합니다. 하드웨어 및 무선 매체와 상호작용합니다. 네트워크 인터페이스와 하드웨어에 직접적으로 접근하며, 데이터 프레임을 전송하고 받습니다.
2. 인터넷 계층 (Internet Layer):
OSI 모델의 네트워크 계층과 유사한 역할을 하며, IP 프로토콜을 사용하여 라우팅과 패킷 전송을 관리합니다.
3. 전송 계층 (Transport Layer):
OSI 모델의 전송 계층과 동일한 역할을 수행하며, 데이터 전송의 신뢰성을 보장하고, 데이터 분할 및 조립을 처리합니다. TCP와 UDP 프로토콜이 이 계층에서 동작합니다.
4. 응용 계층 (Application Layer):
OSI 모델의 응용 계층과 동일한 역할을 합니다. 최종 사용자 애플리케이션과 상호작용합니다. 웹 브라우징, 이메일, 파일 전송과 같은 서비스를 지원합니다.
TCP/IP 모델은 OSI 모델보다 더 간단하며, 네트워크 프로토콜의 실제 동작을 나타내는데 사용됩니다. 이 모델은 인터넷의 핵심 아키텍처를 나타내며, 간략한 구조로 표현됩니다.
Linux kernel에서의 네트워크 모델
Linux 커널에 있는 네트워크 모델과 관련된 코드는 네트워크 스택의 다양한 부분을 포함합니다. Linux 커널은 OSI 모델에서 물리 계층 및 데이터 링크 계층의 하위에서부터 시작하여 네트워크 계층 및 전송 계층의 일부까지 다룹니다. 아래에서 몇 가지 주요 Linux 네트워크 스택 구성 요소를 설명하겠습니다.
1. 물리 및 데이터 링크 계층:
네트워크 인터페이스 드라이버: Linux 커널은 다양한 네트워크 인터페이스(예: 이더넷 카드)를 지원하고 이러한 하드웨어와 상호 작용하는 드라이버를 제공합니다.
2. 네트워크 계층:
1) IP 프로토콜: Linux 커널은 IP 주소 할당 및 라우팅을 처리하며, IP 프로토콜을 통해 데이터 패킷을 전송합니다.
2) ARP(Address Resolution Protocol): ARP는 IP 주소를 물리적 MAC 주소로 변환하여 로컬 네트워크에서 패킷을 전달합니다.
3. 전송 계층:
TCP 및 UDP 프로토콜: Linux 커널은 TCP 및 UDP 프로토콜을 구현하여 데이터 전송의 신뢰성 및 무결성을 제공합니다.
4. 애플리케이션 계층:
소켓 인터페이스: Linux 커널은 애플리케이션 프로그램과 네트워크 스택 간의 통신을 위해 소켓 API를 제공합니다.
Linux 커널은 OSI 모델에서 네트워크 계층과 일부 전송 계층의 역할을 수행합니다. 그러나 전체 OSI 모델을 구현하는 것이 아니라, 네트워크 스택을 구성하는 다양한 프로토콜 및 드라이버를 제공하여 데이터 통신을 관리합니다. 애플리케이션 프로그램은 소켓 API를 통해 Linux 네트워크 스택과 상호작용하여 데이터를 전송하고 수신합니다.
오늘은 네트워크 모델에 대해 알아보았습니다. 많이 들었던 OSI, TCP/IP, Linux kernel 등이 있어서 반갑게 느껴지기도 했고, 다시 한번 개념을 살펴볼 수 있어서 좋았습니다. 오늘도 공부한 당신 파이팅입니다!
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