OSI 모델과 네트워크 장치

네트워크는 데이터를 송신하는 송신자와 수신하는 수신자 그리고 그 사이의 전송 매체로 이루어진다. 이들 송신자와 수신자의 데이터 전송은 그들 간의 전송 절차인 프로토콜에 따라 이루어진다. 프로토콜은 통신을 하는 두 개체 간에 데이터를 전송할 때 무엇을 어떻게 어떠한 방식으로 교신할 것이나를 정한 절차 또는 규약이다.

여기에는 메시지의 형식, 전달 방법, 교환 절차, 에러 시의 처리 방법 등이 포함된다. 이러한 프로토콜에는 TCP, IP, UDP, HTTP 등과 같이 여러 종류의 네트워크 프로토콜이 있다.

 

 

 

컴퓨터 네트워크의 역사

컴퓨터를 이용하여 네트워크를 구성한 역사는 그렇게 길지 않다. 1960년대에는 하나의 컴퓨터에 여러 개의 터미널을 연결한 초보적인 방식이 사용되었다. 1969년 미국 국방성에서는 미국 내 여러 곳에 분산되어 있는 프로젝트의 자원을 공유하고 전송할 수 있는 ARPANET을 만들었다. 이 네트워크는 국방성 프로젝트를 수행하는 미국 내의 여러 대학과 연구소들을 연결하였다. 그 후 IBM은 SNA(System Network Architecture)를 만들었고, 1974년에 제록스가 이더넷을 개발하였다....그러나 이때까지도 컴퓨터 네트워크는 일부의 연구소와 기업, 대학들 만을 연결하여 제한된 용도로만 사용하였지 일반 사람들이 접근하기는 쉽지 않았다.

 

1982년 인터넷 프로토콜로 사용되는 TCP/IP 가 만들어졌고 1992년에는 인터넷의 급격한 확산을 가져온 WWW(World Wide Web)가 개발되어 사용되면서 네트워크는 이제 우리 생활에 항상 존재하고 누구나 쉽게 접근할 수 있게 되었다.

 

 

 

 

 

OSI 모델

전 세계의 수많은 컴퓨터나 네트워크 장비들을 연결하여 통신을 하려면 서로 간의 구조, 통신 회선, 프로토콜 등이 다르기 때문에 어려움이 있다. 1978년에 국제표준화기구인 ISO(International Organization for Standardization)에서는 서로 다른 두 가지 시스템이 하위 구조에 상관없이 통신을 할 수 있도록 국제 표준인 OSI(Open Systems Interconnect) 모델을 만들었다. 

 

OSI는 물리(1계층), 데이터링크(2계층), 네트워크(3계층), 전송(4계층), 세션(5계층), 표현(6계층), 응용(7계층)의 모두 7개 계층으로 구성된 모델이다. 7개 계층은 서로 간에 독립적이므로 어느 한 계층의 변경이 다른 계층에 영향을 미치지 않는다. 네트워크를 하려는 네트워크 장치들은 기능에 따라 7개의 계층 중 필요한 몇 계층의 표준화에 따르면 정상적인 통신을 할 수 있다.

 

교수님이 '물데네전세표응'으로 외우라고 하였다..

 

 

• 물리 계층 : 물리 계층은 전송매체로 비트들을 전송하는 기능을 한다. 네트워크 장치들의 기계적이고 물리적인 사양은 이 물리 계층에 의해 결정된다.
• 데이터링크 계층 : 데이터링크 계층은 비트들을 프레임이라는 논리적인 단위로 구성한다. 전송하려는 데이터에 인접하는 노드의 주소가 더해진다. 이는 최종 목적지의 주소가 아니라 인접하는 다음 노드의 주소가 된다. 또한 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 검출하고 복구하는 오류 제어 기능을 한다. 흐름 제어도 이 계층에서 한다. 한 번에 과도한 양의 데이터가 전송되지 않도록 데이터의 양을 조절한다.
• 네트워크 계층 : 데이터링크 계층이 인접하는 두 개의 노드 간의 전송을 책임지는 반면에 네트워크 계층은 데이터의 발신지와 목적지 간의 패킷이 전송되는 경로를 책임진다. 즉, 발신지에서 목적지까지의 경로를 책임진다. 이 계층에서는 논리 주소인 IP 주소를 헤더에 포함하여 전송한다. 논리 주소는 발신지에서 목적지까지 변경되지 않고 유지된다. 라우터가 네트워크 계층에서 존재.
• 전송 계층 : 전송 계층은 메시지가 발신지에서 목적지까지 실제 전송되는 것을 책임진다. 네트워크 계층에서는 각 패킷의 전송을 책임지는 반면에 전송계층에서는 전송하려는 전체 메시지의 전달(패킷들의 모임)을 책임진다. 
• 세션 계층 : 세션 계층은 전송하는 두 종단의 프로세스 간의 접속을 설정하고, 유지하고 종료시켜주는 역할을 한다.
• 표현 계층 : 전송하는 정보의 표현 방식을 관리하고 암호화하거나 데이터를 압축하는 역할
• 응용 계층 : 7개의 계층 중 가장 상위의 계층이다. FTP, 텔넷과 구글 크롬, 파이어폭스 등의 웹 브라우저와 스카이프, 아웃룩 등의 응용 프로그램을 말한다.

 

 

 

네트워크 장치

모뎀

디지털 신호를 아날로그 신호로, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 주는 장비이다. 모뎀은 컴퓨터의 디지털 신호를 아날로그로 변환하는 변조(Modulation)와 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복원해 주는 복조(Demodulation) 기능을 한다. 최근에는 디지털로 전송하는 초고속마으이 등장으로 거의 사용하지 않는다.

 

리피터

리피터는 네트워크의 전송 거리를 연장하기 위하여 사용되는 장치이다. 리피터는 도중 약해진 신호를 재생성하여 전송해준다.

 

브리지

브리지는 두 개 이상의 LAN을 서로 연결하여 하나의 네트워크로 만들어준다. 네트워크에 흐르는 프레임의 주소를 보고 같은 LAN에 포함되어 있는 주소의 프레임은 받아들이고, 연결되어 있는 다른 LAN으로 보내야 할 것들은 브리지를 통해 해당하는 LAN으로 보낸다.

 

라우터

라우터는 LAN, MAN, WAN 과 같은 네트워크를 서로 연결해 주는 장비이다. 인터넷은 네트워크의 네트워크이다. 즉 여러 네트워크들이 서로 연결되어 있다. 이러한 네트워크를 연결하는 기능을 라우터가 담당한다. 라우터는 라우터로 수신되는 패킷의 목적지 인터넷 주소를 보고 다음 경로를 결정하게 된다. 이렇게 경로를 정하는 것을 '라우팅한다' 고 표현한다.

 

 

 

브리지와 라우터의 차이

• 브리지는 프레임의 물리 주소를 필터링하는 반면에 라우터는 패킷의 논리주소(IP 주소)에 따라 패킷을 라우팅해 준다. (라우팅의 의미: )
• 브리지는 동일한 기관의 하나 또는 두 개의 LAN의 분할된 세그먼트를 연결하는 반면에 라우터는 LAN과 MAN, LAN 과 WAN과 같이 두 개의 독립적인 네트워크를 연결한다.

 

 

게이트웨이

게이트웨이는 다른 네트워크로 들어가는 입구 역할을 하거나, 나가는 출구 역할을 하는 네트워크의 연결점이다. 게이트웨이는 보통 필요한 소프트웨어를 설치한 컴퓨터가 된다. 또한 게이트웨이는 프로토콜 변환기의 역할도 한다.

즉 서로 다른 프로토콜의 두 개의 네트워크를 서로 연결해 준다. 현대에는 게이트웨이와 라우터를 서로 혼용하여 사용하기도 한다.

 

 

 

 

 

OSI 모델과 접속장치

 

 

 

 

 

 

 

네트워크의 분류

범위 : LAN <<< MAN <<< WAN

• LAN(Local -) : 비교적 근거리. 개념적으로 하나의 조직이 관리하는 지역 범위 내(한 회사의 건물이나 공장, 반경이 수백 미터 또는 수 킬로미터가 되는 대학의 캠퍼스 등)에 설치된 네트워크이다.
• MAN(Metropolitan -) : LAN 보다 좀 더 넓은 범위의 네트워크로, LAN이 확장되거나 연결되어서 하나의 마을이나 도시를 이룬 형태의 네트워크이다. 통신사업자가 제공하고 관리한다.
• WAN(World Area Network) : 하나의 국가와 국가간을 연결한다.