2 네트워크 모델 학습 목표 모듈 개념을 알아보고 계층 구조의 필요성을 이해한다. 프로토콜을 설계할 때 고려할 사항을 알아본다. 서비스 프리미티브의 필요성과 동작원리를 살펴본다. OSI 7 계층 모델의 동작 원리와 데이터 전달 방법을 이해한다. TCP/IP의 계층 구조와 관련 프로토콜을 알아본다. 2 네트워크 모델

1절. 계층 구조의 개념 계층적 모듈 구조 모듈화 [그림 2-1] 계층 구조의 장점 크고 복잡한 시스템을 기능별로 여러 개의 작고 단순한 모듈로 나누어 독립화 모듈 사이의 적절한 인터페이스가 필요 예: C 프로그래밍 언어의 함수 개념, 로고 블록 연결 계층 구조의 장점 전체 시스템을 이해하기 쉽고, 설계 및 구현이 용이 모듈간의 표준 인터페이스가 단순하면 모듈의 독립성을 향상시킬 수 있으며, 이는 시스템 구조를 단순화시키는 장점이 됨 대칭 구조에서는 동일 계층 사이의 인터페이스인 프로토콜을 단순화시킬 수 있음 특정 모듈의 외부 인터페이스가 변하지 않으면 내부 기능의 변화가 전체 시스템의 동작에 영향을 미치지 않음

1절. 계층 구조의 개념 계층적 모듈 구조 계층 구조 [그림 2-2] 상위 모듈이 하위 모듈에게 서비스를 요청 하위 모듈은 서비스를 실행하고 그 결과를 상위 모듈에 통보

1절. 계층 구조의 개념 프로토콜 설계 시 고려 사항 주소 표현, 오류 제어, 흐름 제어, 데이터 전달 방식 주소 표현 주소의 역할: 서로를 구분(학번, 주민등록 번호, 집 주소 등) 주소의 활용도를 높이기 위하여 구조적 정보를 포함 전화번호: 국가 코드 – 지역 코드 - 번호 주민번호: yymmdd-abcdefg 1:다 통신을 지원 브로드캐스팅: 모든 호스트에 데이터 전달 멀티캐스팅: 특정 호스트에게 데이터 전달

1절. 계층 구조의 개념 프로토콜 설계 시 고려 사항 오류 제어 [그림 2-3] 데이터 변형 오류: 데이터가 깨져서 수신자에게 도착 데이터 분실 오류: 데이터가 수신자에게 도착하지 못함 오류 제어는 데이터 링크 계층의 주요 기능으로 재전송 방식을 사용함

1절. 계층 구조의 개념 프로토콜 설계 시 고려 사항 흐름 제어 [그림 2-4] 송수신 호스트 사이의 데이터 처리능력 차이 수신자의 처리 능력에 비해 너무 빨리 데이터를 전송하지 못하도록 제어 수신 버퍼가 부족하면 수신자는 데이터를 분실 처리함 데이터 전달 방식 단방향(Simplex): 데이터를 한쪽 방향으로만 전송. 예) 전이중(Full Duplex): 데이터를 양쪽에서 동시에 전송. 예) 반이중(Halh Duplex): 양방향으로 전송할 수 있지만, 특정 시점에서는 한쪽 방향으로만 전송. 예)

2절. OSI 참조 모델 OSI 7 계층 모델 [그림 2-6]

2절. OSI 참조 모델 OSI 7 계층 모델 용어정의 헤더 정보 계층n 프로토콜: 계층 n 모듈끼리 사용하는 통신 규칙 동료 프로세스: 동일 계층에 위치한 통신 양단 프로세스 인터페이스: 상하위 계층 사이의 접속 방법 서비스: 상위 계층이 하위 계층을 사용하는 방법 헤더 정보 송신 호스트: 데이터가 상위 계층에서 하위 계층으로 갈수록 헤더 추가 수신 호스트: 데이터가 하위 계층에서 상위 계층으로 갈수록 헤더 제거

2절. OSI 참조 모델 OSI 7 계층 모델 중개 기능 [그림 2-7]

2절. OSI 참조 모델 계층별 기능 물리 계층 데이터 링크 계층 네트워크 계층 데이터 전송 속도, 클록 동기화 방법, 물리적 연결 형태 등 데이터 링크 계층 물리 계층의 물리적 전송 오류 문제를 해결 프레임: 전송 데이터의 명칭 네트워크 계층 데이터의 전송 경로를 결정 호스트 구분을 위한 주소 개념 필요 (예: IP 주소) 패킷: 전송 데이터의 명칭 혼잡 제어: 데이터 전송 경로의 선택에 따라 네트워크 혼잡에 영향을 미침

2절. OSI 참조 모델 계층별 기능 전송 계층 세션 계층 표현 계층 응용 계층 송수신 프로세스 사이의 단대단 통신 기능을 지원 프로세스 구분을 위한 주소 개념 필요 (예: 포트 번호) 세션 계층 송수신자 사이에 상위적 연결 개념인 세션을 지원 표현 계층 데이터의 의미와 표현 방법을 처리 암호화/압축 기능도 처리 응용 계층 대표적인 인터넷 서비스: FTP, Telnet, 전자 메일

3절. TCP/IP 모델 구현 환경 [그림 2-8] 시스템 공간(계층 1 ~ 4): 운영 체제에서 동작 사용자 공간(계층 5 ~ 7): 사용자 프로그램으로 동작 TCP/IP 계층 구조 [그림 2-9]

3절. TCP/IP 모델 프로토콜 TCP/UDP: 사용자 데이터를 전송하는 전송 계층 프로토콜 ARP와 RARP ARP: IP 주소를 MAC 주소로 변환 RARP: MAC 주소를 IP 주소로 변환 ICMP 오류 메시지를 전송하는 프로토콜 IP 프로토콜에 캡슐화되어 전송됨