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개발/Network

프로토콜과 캡슐화

by BellOne4222 2024. 1. 29.

CH-01-02. 프로토콜과 캡슐화


  • 패킷(packet) : 일상적으로 인터넷에서 주고받는 정보의 단위
  • 송신지에서 파일을 보낼 때, 패킷단위로 쪼개어서 송신하고 수신 할 때는 목적지에서 패킷을 합쳐서 파일로 변환하여 수신한다.

패킷 교환 네트워크 : 주고받는 정보를 패킷 단위로 주고 받는 네트워크

  • 패킷이란 패킷 교환 네트워크에서 주고받는 데이터 단위

  • 패킷 교환 네트워크에서 중간 노드인 패킷 스위치가 패킷 손상 방지 및 라우터 역할을 한다.

  • 패킷 교환 네트워크는 송신지에서 목적지까지 하나의 회선이 아니라 다른 회선도 사용하여 쪼갠 패킷을 전송한다.

  • A→C로 가는 중에 B→ D 가는 정보를 같이 보낼 수 있다. 패킷으로 쪼개서 전송을 하기 때문에

  • 요즘 일상적으로 사용하는 네트워크는 패킷 교환 네트워크

회선 교환 네트워크

  • 패킷 교환 네트워크와 상반된 네트워크
  • 정해진 회선(circuit)으로만 통신하는 네트워크
  • 사전에 연결 수립 작업 → 회선을 정해서 그 회선으로만 통신하자라는 연결 수립
  • 다른 호스트는 중간에 끼어들 수 없다. → 연결이 수립되서 그 링크로만 통신을 해서 중간에 끼어들 수 없다.
  • 장점 : 전송률 보장 → 이미 확보된 전송 링크로만 통신하기 때문에 전송률 보장
  • 단점: 회선 이용률 저하 → 통신이 끝나기 까지 중간에 끼어들 수 없기 때문에 회선 이용률 저하
  • 전통적인 전화망이 예

패킷 구성 요소

  • 헤더 : 패킷에 (앞에)붙일 부가 정보(택배 목적지 주소 등)
  • 페이로드(payload) : 패킷에 보낼 정보(택배 내용물)
  • [트레일러(trailer)] : 패킷 뒤에 붙일 부가 정보

프로토콜

  • 장비 간 정보를 주고 받을 규칙이나 방법
  • 호스트 간에 합의된 의사소통 규칙(언어)
  • 노드들 간의 언어 → 각 장치가 통신을 할 때 서로의 언어를 알아야 통신이 가능하므로 서로의 언어를 알아야한다.
  • 주소창에 주소를 입력했을 때 클라이언트와 서버 컴퓨터가 HTTP라는 언어를 둘 다 알고 있기 때문에 웹페이지 출력이라는 응답이 가능하다.
  • 헤더의 내용은 프로토콜의 영향을 받는다
  • 프로토콜이 달라지면 헤더의 내용이 달라질 수 있다.
  • 프로토콜 마다 목적이 다르고 목적이 달라지면 헤더의 내용도 그에 따라 달라질 수 있다.

네트워크 참조 모델

  • 송수신 과정에서의 정형화된 단계
  • 네트워크의 단계는 계층으로 표현 할 수 있다.
  • 송신은 높은 계층에서 낮은 계층순으로 송신하고, 수신은 낮은 계층에서 높은 계층 순으로 수신한다.
  • OSI 모델 : 이론적인 참조를 위함, 이론적인 설계
  • TCP/IP 모델 : 실제 구현을 위한 목적, 구현

캡슐화와 역 캡슐화

  • 캡슐화(encapsulation)

  • 응용 프로그램에서 페이로드에 메세지를 넣어서 전송하고, 각 계층을 지나면서 계층에 맞는 프로토콜과 헤더가 붙여지고, 그게 계층을 통과하면서 페이로드로 합쳐지는 과정을 반복

  • 계층을 지날수록 헤더의 내용이 추가되는 과정을 캡슐화라고한다.

  • 캡슐화 : 상위 계층으로부터 내려받은 패킷을 페이로드로 삼아서 상위 계층으로부터 받은 정보에 프로토콜에 걸맞는 헤더(혹은 트레일러)를 덧붙이는 것

역 캡슐화

  • 역 캡슐화 : 캡슐화 과정에서 붙인 헤더(및 트레일러)를 각 계층에서(수신자 입장에서) 제거하는 것

  • 최종적으로 수신 받고자 하는 페이로드를 받기 위해 헤더를 제거 하는 과정

  • 각 계층에서 캡슐화된 데이터 : PDU

  • 프레임 → 트레일러

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