02 - 네트워크 통신을 위한 약속

* <모두의 네트워크 기초>를 정리한 내용입니다.

네트워크의 규칙, 프로토콜

• 프로토콜 - 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙의 체계
• 대표적인 프로토콜
  • OSI 7계층
  • TCP/IP 4계층

OSI 7계층 등장 배경

• 컴퓨터와 컴퓨터가 통신하기 위해 필요한 것을 7개 계층으로 분리해놓은 것.

이미지 출처https://hanamon.kr/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%EC%BD%9C%EC%9D%B4%EB%9E%80-osi-7-%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EB%B3%84-%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%EC%BD%9C/

• 1980 개인용 컴퓨터 多 → 제조사마다 자신들만의 프로토콜 사용 → 통신 장비들끼리 호환(통신) x
• ISO(국제표준화기구)에서 컴퓨터 간의 통신이 가능하도록 OSI 7계층이라는 표준 제정
• 각 계층별로 필요한 장치들 정의 → 제조사들이 통신에 필요한 프로토콜 통일 가능

OSI 7계층

• 컴퓨터와 컴퓨터가 통신하는 구조를 7개의 계층으로 정의해둔 약속 ⇒ 프로토콜

1. 응용 계층 - 사용자와 애플리케이션 간의 소통(이메일 전송, 웹 사이트 조회)
2. 표현 계층 - 데이터를 어떻게 표현할지 정의(데이터 암호화, 데이터 압축)
3. 세션 계층 - 통신을 설정, 관리, 종료
4. 전송 계층 - 신뢰성 있는 정확한 데이터 전달
5. 네트워크 계층 - 네트워크 장치 간의 경로 선택과 데이터 전송
6. 데이터 링크 계층 - 물리적인 연결을 통해 오류 없는 데이터 전달
7. 물리 계층 - 전기 신호를 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송

계층 나눴을 때의 효과

• 통신이 일어나는 과정 단계별로 확인 가능
• 통신에 문제 발생 시 원인 파악 및 해결 용이

만약 외울거면 아파서티네다P

• OSI 7계층은 이론적인 표준안, 현실에 적용하긴 많음 ⇒ 더 효율적인 사용을 위해 TCP/IP 4계층 등장

TCP/IP 4계층

이미지 출처https://velog.io/@ssulv3030/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-TCPIP-4%EA%B3%84%EC%B8%B5

• OSI 7계층이 컴퓨터 간의 통신을 위한 표준
• 이걸 기반으로 만들어진 인터넷 표준이 TCP/IP 4계층

1. 응용 계층 - 사용자와 애플리케이션 간의 소통
2. 전송 계층 - 데이터의 전송 및 흐름에 있어 신뢰성 보장
3. 인터넷 계층 - 물리적으로 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지를 정의
4. 네트워크 인터페이스 계층 - 데이터를 전기 신호로 변환 후 데이터 전송

OSI 7계층에서의 데이터 표현

• 계층마다 데이터를 부르는 용어가 다름

• 한 단계씩 아래로 내려가면서 통신을 위한 정보가 하나씩 추가됨

• 포트 번호 - 애플리케이션을 구분하기 위한 번호
• IP 주소 - 인터넷에 연결된 모든 장치를 식별할 수 있도록 각각의 장치에 부여된 고유 주소 → 다른 장치와 중복 X
• MAC 주소 - 하드웨어 장치에 할당된 주소 → 다른 장치와 중복되면 안됨
• IP와 MAC 주소는 용도가 다름
  • IP - 인터넷 서비스 가입 시 할당받는 주소 → 네트워크 계층에서 사용
  • MAC - 컴퓨터를 살 때부터 할당돼 있는 기기의 고유 번호 → 데이터 링크 계층에서 사용

ipconfig /all

캡슐화와 역캡슐화

• 헤더 - OSI 7계층을 지나면서 데이터에 덧붙여지는 정보
• 캡슐화(Encapsulation) - 헤더가 추가되는 과정

계층 헤더 정보

전송 계층	포트 정보
네트워크 계층	송수신자의 IP 정보
데이터 링크 계층	송수신다의 MAC 주소, 트레일러

• 트레일러(Trailer) - 전달한 데이터에 오류가 없는지 검출하기 위한 용도로 사용
• 역캡슐화(Decapsulation) - 헤더가 분리되는 과정

VPN(Virtual Private Network), 가상사설망

• 인터넷을 통해 데이터를 안전하게 전송하기 위한 기술

동작 방식

1. VPN 클라이언트 소프트웨어 설치
2. VPN 서버 연결 및 인증(사용자 인증)
3. 암호화된 통신 - 데이터 전송시 아무나 볼 수 없게 해줌
4. 터널링으로 데이터 전송 - 터널링: 터널이 뚫린 것처럼 네트워크 사이에 통로를 생성하는 것.

종류

• IPSec VPN
• SSL VPN