TCP/IP 4계층 모델2(인터넷, 링크 계층)

인터넷(Internet) 계층

장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP 주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층

IP, ARP, ICMP 등이 있으며 패킷을 수신해야 할 상대의 주소를 지정하여 데이터를 전달

상대방이 제대로 받았는지에 대해 보장하지 않는 비연결형적인 특징을 가짐.

IP(Internet Protocol): 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는 데 쓰이는 통신규약
ARP(Address Resolution Protocol): 네트워크 상에서 IP 주소를 물리적 네트워크 주소로 대응
ICMP(Internet Control Message Protocol): IP 동작에서 오류 진단, 제어로 주로 사용

 

링크(Link) 계층

전선, 광섬유, 무선 등 실질적으로 데이터를 전달하며 장치 간에 신호를 주고받는 '규칙'을 정하는 계층

이를 물리 계층과 데이터 링크 계층으로 나누기도 하는데

물리 계층은 무선 LAN과 유선 LAN을 통해 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층

데이터 링크 계층은 '이더넷 프레임'을 통해 에러 확인, 흐름 제어, 접근 제어를 담당하는 계층

이더넷 프레임을 통해 전달받은 데이터의 에러를 캡슐화

 

계층 간 데이터 송수신 과정

https://postfiles.pstatic.net/MjAyMjA0MTVfMTkx/MDAxNjUwMDE5NDUxNzQ3.jmOUePg5hxBuaaG8X7mMQPGIQ_G3KTwIdAdu3OJn8BQg.OvsWZAF5F8DCCOxcMlaOKfyogpH3Th2zFBALMKNarHkg.JPEG.jhc9639/3.JPG?type=w966

애플리케이션 계층에서 전송 계층으로 필자가 보내는 요청(request) 값들이 캡슐화 과정을 거쳐 전

다시 링크 계층을 통해 서버와 통신을 하고, 해당 서버의 링크 계층으로부터 애플리케이션까지 비캡슐화 과정을 거쳐 데이터가 전송

 

캡슐화 과정

상위 계층의 헤더와 데이터를 하위 계층의 데이터 부분에 포함시키고 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정

https://postfiles.pstatic.net/MjAyMjA0MTVfMTgy/MDAxNjUwMDE5NDUxNzQ5.3N46UZ_ojUpBqjVoKwj35xvUGapopdMU9TVu9UjAbaUg.Yg5YBuUdGkQQPalYYjmlFRzHEktEwc8ns9Ne0uDGoKcg.JPEG.jhc9639/2.JPG?type=w966

애플리케이션 계층의 데이터가 전송 계층으로 전달되면서 '세그먼트' 또는 '데이터그램'화 되며 TCP(L4) 헤더가 붙음.

인터넷 계층으로 가면서 IP(L3) 헤더가 붙고 '패킷'화

이후 링크 계층으로 전달, 프레임 헤더와 프레임 트레일러가 붙어 '프레임'화

 

비캡슐화 과정

하위 계층에서 상위 계층으로 가며 각 계층의 헤더 부분을 제거하는 과정

https://postfiles.pstatic.net/MjAyMjA0MTVfMjEg/MDAxNjUwMDE5NDUxNzQ2.GNvIuB_BhiN7L6i3kswsvnjHdHKH8_MJYzxqnp907y8g.X-uDm5fUvDP_v0is2Xe0dU9DHe93Iiudg22QCZ4fogMg.JPEG.jhc9639/1.JPG?type=w966

캡슐화된 데이터를 받게 되면 링크 계층에서부터 타고 올라오면서

프레임화 → 패킷화 → 세그먼트, 데이터그램화 → 메시지화가 되는 비캡슐화 과정이 일어남.

최종적으로 사용자에게 애플리케이션의 PDU인 메시지로 전달

 

PDU

PDU(Protocol Data Unit): 네트워크의 계층 사이에서 데이터가 전달될 때 한 덩어리의 단위

PDU는 제어 관련 정보들이 포함된 '헤더', 데이터를 의미하는 '페이로드'로 구성

계층마다 부르는 명칭이 다름.

• 애플리케이션 계층: 메시지
• 전송 계층: 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP)
• 인터넷 계층: 패킷
• 링크 계층: 프레임(데이터 링크 계층), 비트(물리 계층)

 

 

'면접을 위한 CS 전공지식 노트'를 기반으로 작성한 글입니다.

저자 블로그 https://blog.naver.com/jhc9639/222713398150