컴퓨터 네트워크 PART 01 개념 (chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷) 임효택

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1 컴퓨터 네트워크 PART 01 개념 (chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷) 임효택
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2 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 OSI 참조 모델 3.1.1 개념
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 OSI 참조 모델 3.1.1 개념 종전까지 타사의 제품끼리는 네트워크 또는 구조가 서로 호환이 되지 않아 통신이 되지 않은 결과를 초래 19790년대 후반 국제 표준화 기구(ISO)는 네트워크 설계의 호환성을 증진시키기 위해 개방시스템 상호접속 참조모델(OSI)라 불리우는 구조를 제안

3 PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 [그림 3.1]

4 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Protocol Stack의 예
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Protocol Stack의 예 프로토콜 계층 (Protocol “Layers”) Networks are complex! many “pieces”: hosts routers links of various media applications protocols hardware, software

5 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 ticket (purchase) ticket (complain)
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 항공 여행의 구조 ticket (purchase) baggage (check) gates (load) runway takeoff airplane routing ticket (complain) baggage (claim) gates (unload) runway landing a series of steps

6 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 각 계층의 모듈화된 구현 도착 공항
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 각 계층의 모듈화된 구현 ticket (purchase) baggage (check) gates (load) runway takeoff airplane routing ticket (complain) baggage (claim) gates (unload) runway landing 출발 공항 도착 공항 intermediate air traffic sites airplane routing

7 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 왜 계층화(layering)를 하는가? 복잡한 시스템을 구현할 때:
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 왜 계층화(layering)를 하는가? 복잡한 시스템을 구현할 때: explicit structure allows identification, relationship of complex system’s pieces 모듈화가 유지 및 보수를 쉽게 한다. change of implementation of layer’s service transparent to rest of system e.g., change in gate procedure doesn’t affect rest of system

8 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 OSI model
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 OSI model OSI 모델은 분산 응용 처리를 위하여 개방화 시스템(open system) 을 연결하는 데 있어서 기본모델을 제공 7계층으로 구성 물리(Physical) 계층 데이타링크(Datalink) 계층 네트워크(Network) 계층 트랜스포트(Transport) 세션(Session) 계층 표현(Presentation) 계층 응용(Application) 계층

9 PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 3.1.2 계층구조 [그림 3.2]

10 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 N계층의 프로토콜 엔티티 상대방의 동일층 사이간의 통신기능
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 N계층의 프로토콜 엔티티 상대방의 동일층 사이간의 통신기능 상위층과 하위층의 프로그램 사이의 데이터와 제어정보를 송수신하는 기능 상위계층(N+1)은 현재층(N)의 서비스 사용자(service user)가 되며 현재층은 서비스 제공자(service provider) 상하위 계층간의 주고 받는 정보를 N 서비스 프리미티브(primitive)

11 PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Nested Protocol Header

12 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 3.1.3 OSI 7계층 OSI 7계층 물리 계층(Physical Layer)
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 3.1.3 OSI 7계층 OSI 7계층 물리 계층(Physical Layer) 다른 개방 시스템에 전기적 신호를 전달하는 기능 데이터 링크 계층(Data Link Layer) 순서 제어 오류 제어 흐름 제어 프레임 동기 네트워크 계층(Network Layer) routing, addressing 기능

13 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 트랜스포트 계층(Transport Layer)
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 트랜스포트 계층(Transport Layer) 종점간(end-to-end) 전송에만 관계 데이타 교환을 위해 신뢰성 있는 메커니즘을 제공 세션 계층(Session Layer) 대화 형태 : 전이중(duplex), 반이중(half-duplex), 심플렉스(simplex) checkpoint 메커니즘을 제공 표현 계층(Presentation Layer) 데이타 표현과 형식의 차이를 해결 데이터를 암호화하거나 압축하는 기능 응용 계층(Application Layer) 파일 전송 프로토콜(FTAM : File Transfer Access and Management) 가상 단말(VT : Virtual Terminal) 프로토콜

14 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷 프로토콜 구조
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷 프로토콜 구조 Transmission and Control Protocol/ Internet Protocol TCP/IP 는 다양한 형태의 컴퓨터들이 연결될 때 통신방식을 통일하기 위해 국제적으로 사용하고 있는 통신방식 인터넷과 연결된 모든 컴퓨터는 TCP/IP 통신방식 준수 TCP/IP는 인터넷과 연결된 컴퓨터들의 공용어 [그림 3.3]

15 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷의 유래
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷의 유래 미국방성에서 지원하는 알파네트(Arpanet)라 불리는 네트워크에서 유래 1970년대 초에 TCP/IP 프로토콜 개발 1980년대 슈퍼 컴퓨터들간의 네트워크인 NSFNET와 연결되면서 오늘날 말하는 인터네트(Internet)라는 네트워크의 외향을 갖춤 인터넷 주소 인터네트에는 모든 컴퓨터 또는 호스트들이 호스트 이름 또는 IP 주소를 소유 예: kowon.dongseo.ac.kr, 전자우편 주소 형식:사용자 호스트의 IP 주소 예 : 호스트 이름 형식: 호스트 이름 . 소속 단체 . 단체 성격 . 소속 국가---> 도메인 네임구조 준수

16 PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 도메인 네임(Domain Name)의 예

17 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 application transport network link physical
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷 프로토콜 스택(Internet protocol stack) 응용(application) : 네트워크 응용서비스 지원 ftp, smtp, http 트랜스포트(transport) : host-host data transfer tcp, u에 네트워크(network) : 출발지에서 목적지로 패킷을 라우팅 ip, routing protocols 링크(link) : 이웃 네트워크 요소들간의 데이터 전송 ppp, ethernet 물리(physical) : bits “on the wire” application transport network link physical

18 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 application transport network link physical
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 계층화 : 논리적 통신(logical communication) application transport network link physical 각 계층: distributed “엔티티(entities)”는 각 계층의 기능을 구현 엔티티는 다른 노드의 같은 계층(peer)와 메시지를 교환하며 어떤 행위를 수행

19 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 application transport network link physical
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Layering: 논리적(logical) communication application transport network link physical data ack 예: 트랜스포트(transport) App.에서 데이터 받음 트랜스포트 데이타단위 를 만들기 위해 주소, 신뢰성 체크정보등을 추가 트랜스포트 데이타단위 을 peer에게 보냄 peer가 ack할때까지 기다림 analogy: post office

20 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 application transport network link physical
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Layering: 물리적(physical) communication application transport network link physical data

21 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 source destination application transport
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 프로토콜 계층화 및 데이터 각 계층은 상위계층에서 데이터를 받아서 새로운 데이터 단위를 만들기 위해 헤더 정보를 추가 새로만든 데이터 단위는 하위 계층으로 전달 source application transport network link physical M H t n l message segment datagram frame destination

22 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History : 초기 packet-switching 원리 1972: -ARPAnet이 공개 -NCP (Network Control Protocol) first host-host protocol -first program -ARPAnet has 15 nodes 1961: queueing theory가 packet-switching의 효율성을 보임 (Kleinrock) 1964: 군사망에서 packet-switching 사용 1967: Advanced Reearch Projects Agency이 ARPAnet 구상 1969: first ARPAnet이 동작

23 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History : Internetworking, 새로운 기업 네트워크 1970: ALOHAnet satellite network in Hawaii 1973: Metcalfe’s PhD thesis proposes Ethernet 1974: Cerf and Kahn - architecture for interconnecting networks late70’s: proprietary architectures: DECnet, SNA, XNA late 70’s: switching fixed length packets (ATM precursor) 1979: ARPAnet has 200 nodes

24 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History : 새로운 프로토콜, 네트워크의 확대 new national networks: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel 100,000 hosts connected to confederation of networks 1983: deployment of TCP/IP 1982: smtp protocol defined 1983: DNS defined for name-to-IP-address translation 1985: ftp protocol defined 1988: TCP congestion control

25 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History 1990’s: 상업화, WWW
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Internet History 1990’s: 상업화, WWW 1990년대 초: WWW hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s] HTML, http: Berners-Lee 1994: Mosaic, later Netscape late 1990’s: commercialization of the WWW Late 1990’s: est. 50 million computers on Internet est. 100 million+ users backbone links runnning at 1 Gbps

26 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Residential access: point to point access
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Residential access: point to point access Dialup via modem up to 56Kbps direct access to router (conceptually) ISDN: intergrated services digital network: 128Kbps all-digital connect to router ADSL: asymmetric digital subscriber line up to 1 Mbps home-to-router up to 8 Mbps router-to-home

27 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Residential access: cable modems
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Residential access: cable modems HFC: hybrid fiber coax asymmetric: up to 10Mbps upstream, 1 Mbps downstream network of cable and fiber attaches homes to ISP router shared access to router among home issues: congestion, dimensioning deployment: available via cable companies, e.g., MediaOne

28 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Institutional access: local area networks
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Institutional access: local area networks company/univ local area network (LAN) connects end system to edge router Ethernet: shared or dedicated cable connects end system and router 10 Mbs, 100Mbps, Gigabit Ethernet deployment: institutions, home LANs soon

29 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 router base station mobile hosts
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 Wireless access networks shared wireless access network connects end system to router wireless LANs: radio spectrum replaces wire e.g., Lucent Wavelan 10 Mbps wider-area wireless access CDPD(Cellular Digital Packet data): wireless access to ISP router via cellular network base station mobile hosts router

30 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷 접속 방법 인터넷 접속방법 전용선을 이용한 인터넷 접속
PART 01 개념 Chapter 03 OSI 참조 모델과 인터넷 인터넷 접속 방법 인터넷 접속방법 전용선을 이용한 인터넷 접속 주로 기관(대학, 연구소, 회사등)에서 이용 대부분 자체 네트웍인 LAN(Local Atrea Network)을 구축 전용회선의 속도: 보통 56K BPS(Bit/second)이상 모뎀을 이용한 인터넷 사용 가정이나 소규모의 회사 SLIP(Serial Line Internet Protocol) 과 PPP(Point-to-Point Protocol) 사용 초고속 인터넷 이용한 인터넷 사용 이더넷(Ethernet) VDSL(Very high-data rate Digital Subscriber Line) ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)