Chapter 7 네트워크 아키텍쳐와 OSI 참조모형

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1 Chapter 7 네트워크 아키텍쳐와 OSI 참조모형
Telecommunications Management Lab.

2 계층형 네트워크 구조 용어 Entity Protocol: 통신에서 정보 교환을 위한 규칙이나 절차들의 집합
Network Architecture 일반적으로 네트워크 구조(architecture)는 너무 복잡하여 여러 계층으로 나누어 표현 예를 들면, OSI(Open System Interconnection) 계층은 7 계층, TCP/IP는 4계층으로 나뉘어진다. OSI: Open System Interconnection TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol 정보통신경영연구실

3 계층형 네트워크 구조 계층형 구조(Layered or Hierarchical Architecture) 계층형 구조의 필요성
기능이 같거나 비슷한 것들을 하나의 모듈(module)로 묶고 모듈간 상호작용은 적게 하는 것이 바람직 서로 다른 모듈 사이에 적용되는 규칙이나 절차를 최소화하는 데에 바람직한 구조가 계층형 구조 (Layered or Hierarchical Architecture) 크고 복잡한 시스템/문제를 다룰 때 서로 연관성이 적으면서 다루기 쉬운 작은 문제로 분할하여 접근(divide and conquer) 어느 계층의 변동이 다른 계층들에는 영향을 미치지 않도록 하여 각각의 계층을 독립적으로 유지, 관리 컴퓨터간 정보교환의 대략적인 절차 (1) 응용 프로그램간의 논리적 연결 (2) 시스템간의 물리적 연결 (3) (1)과 (2)의 연동: 물리적으로 연결된 시스템을 통하여 응용프로그램간의 논리적 연결을 실현시키는 link 역할 계층형 구조의 예 OSI 참조모형 , 인터넷(TCP/IP), IBM의 SNA(Sys. Net. Arch.) 등 정보통신경영연구실

4 OSI 참조모형 정보통신경영연구실

5 OSI 계층모형과 기능 7 6 5 4 3 2 1 계층 기능 응용계층 응용프로세스간 정보교환 표현계층 세션계층 전달계층
정보 표현방식 관리, 암호화, 정보압축 등 5 세션계층 응용프로세스간 논리적 연결 확립 및 관리 4 전달계층 응용프로세스간 통신채널 설정 및 메시지 전달 (두 통신호스트 사이의 신뢰성 있는 연결 제공) 3 네트워크계층 통신전담 프로세서간 패킷 전송 2 데이터링크계층 링크상에서의 패킷 전송 1 물리계층 링크상에서 실제 비트정보 전달 정보통신경영연구실

6 응용계층, 표현계층 Application Layer Presentation Layer Data Data
사용자 응용프로그램간의 정보교환 엔티티 예) FTAM: 서로 다른 시스템간 파일전송 프로토콜 MHS: EDI에서 메시지 교환 프로토콜 FTAM: File Transfer, Access and Manipulation MHS: Message Handling System Presentation Layer 표현방식의 전환/통일 정보압축 암호화 Data 암호화방식 압축방식 Data 헤더(header) 정보통신경영연구실

7 세션계층, 전달계층 Session Layer Transport Layer 상위계층 : 계층 4~7
응용프로세스간의 논리적 연결을 확립하고 관리 통신대화 방식 설정: full-duplex, half-duplex 등 응용프로그램간 연결에 신뢰성을 높이는 여러 기능을 수행 Check point를 이용한 error recovery 일괄처리 Transport Layer 실질적인 정보전송에 처음으로 관여 응용프로세스간 신뢰성 있는 통신채널 제공 메시지 분할, 재조립: 그림 7-4 Flow control : 네트워크에 흐르는 메시지 양을 조절 Error control: checksum 방식 이용 상위계층 : 계층 4~7 통신방식지정 표현계층의 헤더 Data 세션계층의 헤더 전달계층의 헤더 표현계층의 헤더 세션계층의 헤더 Data 정보통신경영연구실

8 전달계층의 메시지 분할과 재조립 정보통신경영연구실

9 네트워크계층 Network Layer Routing : 네트워크를 가로지르는 패킷 전송 Flooding
노드는 전송받을 때 사용된 링크를 제외한 나머지 모든 링크로 그 패킷을 복사하여 내보내는 방식 Centralized routing 전담노드 외의 노드는 이웃 노드로의 주변상황을 주기적으로 전담노드에게 보고 전담노드는 모든 노드쌍(node pair)에 대한 최적경로를 계산하고 결과를 각 노드에게 알림 Distributed routing 자신의 이웃노드와 주변상황에 대한 정보를 주기적으로 주고받아, 각자의 경로설정표를 갱신 Hierarchical routing 노드들을 계층별로 분류하여, 각 노드에서의 경로설정을 계층적으로 처리 PSTN 정보통신경영연구실

10 네트워크계층 (cont.) Network Layer (cont.) Flow control (패킷)
Window flow control: Virtual Circuit 방식에서 널리 이용 Datagram 방식에서는 traffic control packet을 이용하여 국지적인 흐름제어 패킷이 누적된 노드가 주위 노드에 패킷의 전달 억제를 요청 주소 패킷번호 상위계층의 헤더 Data 네트워크계층 헤더 정보통신경영연구실

11 네트워크계층 (cont.) 패킷교환망의 예 패킷 패킷번호 목적지 주소 패킷교환노드 정보통신경영연구실

12 데이터링크계층, 물리계층 Data Link Layer Physical Layer 전송링크 상에서의 패킷 전송
헤더와 꼬리(trailer) 데이터링크 프로토콜 ABP(Alternating Bit Protocol) : Stop-and-Wait SRP(Selective Repeat Protocol) : window 방식, 송/수신 모두 buffer 사용 일정시간내 ack가 오지않은 패킷만 재전송 재순서화가 필요 Go Back N window 방식 ack가 오지않은 패킷을 포함 N개 패킷 전송 Physical Layer 물리적 매체를 통한 비트단위의 정보 전송 데이터링크 계층 헤더 네트워크 상위계층 헤더 Data Trailer 정보통신경영연구실

13 계층간 상호기능 (1) Remark 각 계층은 다른 계층의 서비스 제공과정이 밝혀지지 않은 상태에서, 수신측의 경우
바로 위 계층에 대해서는 서비스 제공자 바로 아래 계층으로부터는 서비스 수요자 정보통신경영연구실

14 계층간 상호기능 (2) 학생간 펜팔 예 정보통신경영연구실

15 계층간 상호기능 (3) 계층형 구조의 체계적 표현
N-PDU(Protocol Data Unit): N-계층 프로토콜에서의 기본적인 정보교환단위 (N-1)-SDU(Service Data Unit): (N-1)-계층 서비스의 정보교환단위 (N-1)-SDU는 N-PDU와 같다. 프로토콜 엔티티 N_PDU H N 계층 N-1 계층 N-1 request N-1 confirm N-1 response N-1 indication N-1 서비스 정보통신경영연구실

16 헤더 씌우기 + Encapsulation 송신측에서는 계층을 내려갈 때마다 헤더가 붙고
수신측에서는 계층을 올라갈 때마다 헤더가 제거된다. N_PDU N 계층 N-1 계층 Header N_PDU + N-1_PDU 정보통신경영연구실