네트워크/ OSI 7 계층설명

앞으로 배울 내용: 네트워크 - 서버(리눅스) - 가상화(하이퍼바이저, 컨테이너) - AWS  - CI/CD - Terraform(IaC)

OSI 7  (Open Systems Interconnection)

-> Interconnection 부분에 대해 설명하자면, 

-> Inter(가로지르는): a와 b사이를 가로지르는 것을 의미

-> Intra(내부끼리): a사이에서 교환하는 a ->a을 의미

OSI 7계층을 보고 Encapsulation과 Decapsulation에 대해 이해해 보자

 

예를 들어:  a pc에서 b pc로 카카오톡 임티를 보낸다고 했을 때, a pc 7~1 계층까지 풀고 다시 b pc 1~7 계층으로 올라가서 데이터를 전달한다. 이 과정을 설명해 보도록 하자 

 

*PDU의 역할은 계층별 데이터 처리 단위로, 각 계층에서 데이터가 적절히 처리되고 통신이 원활히 이루어지도록 지원하는 것을 의미

 

- User 영역인 7~5 계층

7 계층 (Data)

- PC: 모든 헤더를 열어 볼 수 있음

- PDU: 데이터를 생성함

- message(7~5)

 

6 계층 

- 7 계층 + header(데이터 처리(압축, 암호화))가 붙은 상태가 됨

- message(7~5)

 

5 계층

- 6 계층 + header

- PDU는 여전히 데이터 상태

- message(7~5) 

 

4 계층

- 5 계층 + header 

- PDU: segment (전송 상태) 생성하면서 헤더 추가

- TCP(Transmission Control Protocol): 신뢰성을 보장하는 연결형, 순서대로, 데이터 수선 여부를 확인(3-way or 4-way) , 에러 없이 교환: HTTP(40), HTTPS(448), SSH(22), FTP(21,20) => (포트번호)

- UDP(User Datagram Protocol): 비연결형 프로토콜, 데이터 수선 여부를 확인하지 않음, 신뢰성보다는 연속성이 있는 전송이 필요한 프로토콜

 

3 계층 

- 4 계층+ header(출발지와 목적지 IP가 담김)

- PDU: packet (패킷)  생성하면서 IP헤더 추가

- IP(Internet Protocol)

- 32비트(2^32), 논리적 주소

- 장비: 라우터(Router) -> 경로를 알려주는 애

 

2 계층

- 3 계층+ 오류제어(추가) +header

- PDU: frame(프레임)을생성하면서 프레임 헤더와 트레일러 추가 

- 장비: 스위치

- 라우터와 스위치 =  공유기

- header에 출발지 Mac주소 기반으로 통신함 => 물리적 주소, 목적지

 

-> 라우터와 스위치의 관계

- 스위치가 내부 네트워크에서 장치 간의 데이터 전송을 처리함.

예) 같은 사무실 내 컴퓨터 간 파일 전송

- 라우터가 네트워크를 인터넷과 연결하거나, 다른 서브넷과 데이터를 교환함.

예) 사무실 네트워크에서 외부 웹사이트 접속 

 

1 계층

- 2 계층 + header

- PDU: bit 데이터를 비트로 변환하여 전송

- 랜카드

- 0과 1 형태의 데이터를 전송

- 광케이블, 무선 신호

 

중간 퀴즈

* 각 구간에서 발생하는 일 (Capsulation관점으로 생각해 보자)

* 알아둬야 될 점: 상위계층은 하위계층을 열어볼 수 있음.

각 보라색 포인트는 interface지점을 표현함 

- encapsulation과  decapsulation을 반복해서 사용해야 됨

왜냐하면 그 계층의 주소를 알아내기 위해서는 꼭 상위계층에 있어야 되기 때문임

NIC(Network Interface Controller)

- 다시 말하면 LAN카드라고 함

- 유선 LAN을 사용해서 internet과 연결함

- 당연히 MAC주소를 갖고 있음(NIC에 대한 식별자 주소)

- NIC 1개를 갖고 있을 때 IP 주소는 몇 개까지 사용가능할까?

* IP주소는 N개 갖고 있을 수 있음

- 하드웨어 주소 = MAC 주소라고 하는데 변경가능할까?

* 변경가능함

IP(Internet Protocol)
(논리주소)

- IP 주소란? Host에 대한 식별자 ex) 대한민국의 국민의 개인(Host) 식별 번호(IP주소 = 주민등록번호)

- 32bit/ 2^32/ 대략 43억 (IPv4)

- 128bit(IPv6)

- 8비트씩 총 4개의 옥텟(= 8bit = 1byte) 

- 제일 작은 IP: 00000000. 00000000. 00000000. 00000000(0)

- 제일 큰 IP: 11111111(255). 11111111(255). 11111111(255) . 11111111(255)

-> IP주소는 최대 0~255까지 사용할 수 있음

->. 과. 사이에 2^8 = 8비트씩 사용

-> 192는 1100 0000 => 128 + 64 = 192 

 

MAC
(물리주소)

- 하드웨어 주소

- 같은 네트워크(서브넷) 내에서만 사용 (내부 통신)

- LAN 내에서 데이터 전달

 

다음 게시물에서는 서브넷 마스크와 서브넷 CIDR에 대해서 공부하겠습니다.

참고한 영상 

https://www.youtube.com/watch?v=k1gyh9BlOT8

https://www.youtube.com/watch?v=Bz-K-DPfioE