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/* 본 포스팅은 한빛미디어의 '쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 | 박기현 저'를 참고하여 작성되었음을 미리 알려드립니다. */


 네트워크와 네트워크의 연결을 인터네트워킹(Internetworking)이라 한다. 연결하는 네트워크 수가 증가할수록 복잡도가 커진다. 인터넷은 IP 프로토콜을 지원하는 전 세계의 모든 네트워크가 연결된 시스템을 의미하며, 라우터라는 중개장비를 사용해 네트워크를 연결한다.


# 네트워크의 연결


 서로 독립적으로 운영되는 두 네트워크가 연동되어 정보를 교환하려면, 이를 적절히 연결하여 데이터를 중개할 수 있는 인터네트워킹 시스템이 필요하다. 여기서 네트워크가 연동한다는 의미는 물리적인 연결뿐만 아니라, 데이터 중개에 필요한 상위 통신 프로토콜을 모두 지원함을 뜻한다.


 인터네트워킹 시스템에 의해 연결된 두 네트워크는 물리적으로 같은 종류일 필요는 없다. 상위 계층 프로토콜이 지원하는 논리적 기능이 달라도 된다. 하지만 인터네트워킹 시스템은 양쪽 네트워크에 대한 서로 다른 물리적, 기능적 인터페이스를 모두 지원해야 한다. // 그렇지 않으면 물리적, 기능적 인터페이스가 모두 같아야 한다는 말인데, 매우 비효율적이라는 걸 금방 알 수 있을 것이다.


 또한 이 과정에서 데이터 표현 방식을 포함해 프로토콜이 다르면 필요한 변환 작업을 수행해야 한다. 이렇게 인터네트워킹 시스템은 둘 이상의 네트워크를 유기적으로 연동할 수 있다.



# 프로토콜


 프로토콜(Protocol)은 통신 시스템이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신 규칙이다. OSI 7 계층 모델에서는 각 계층에서 수행되는 프로토콜이 서로 독립적이라고 간주한다. 따라서 계층 1에는 계층 1끼리 통신할 수 있는 프로토콜이 존재하고, 계층 2에는 계층 2 끼리 통신할 수 있는 프로토콜이 존재한다. 


 /* 우리가 스마트폰으로 상대방과 전화를 할 때에도 프로토콜이 존재한다. 스마트폰은 단지 미리 주어진 규칙대로 자신의 일을 묵묵히 수행하는 것 뿐이다. 서로 규칙이 다르면 원활한 통화는 절대 이루어질 수 없다. */


/* 예를 들어, 분명 나는 전화벨이 울리고 통화 버튼을 눌러서 통화를 하는 것으로 알고 있었는데 상대방의 스마트폰은 내 그런 절차를 모르고 바로 통화를 할 수 있는 것으로 인지하여 통화가 진행된다고 해보자. 상대방이 듣지도 않는데 말을 하는 현상 등이 생길 것이다. 당장은 이해가 안될 수 있지만 상호 협의된 규칙이라고 일단은 생각해두는 것이 낫겠다. */


/* 더군다나 상호 협약된 규칙이 없다면 그때 그때마다 규칙을 새롭게 생성하고 정해야 하는데, 전세계적으로 스마트폰 기종만 100개가 넘는데 일일이 다 적용시킨다고 생각해 보면, 엄청난 비용과 비효율성이 발생할 것임이 자명하다. */



# 게이트웨이


 인터네트워킹 기능을 수행하는 시스템을 일반적으로 게이트웨이(Gateway)라 부른다. 게이트웨이는 기능에 따라 종류가 다양하지만 리피터, 브리지, 라우터 등이 가장 일반적인 구분이다.



# 리피터


 리피터(Repeater)는 물리 계층의 기능을 지원한다. 물리적 신호는 전송 거리가 멀면 감쇄되기 때문에 중간에 이를 보완해 주어야 한다. 리피터는 한쪽에서 입력된 신호를 물리적으로 단순히 증폭하여 다른 쪽으로 중개하는 역할을 한다. // 소리를 지르면 가까이에선 크게 들리지만 멀면 멀수록 작게들리는 것과 같이 물리적 신호는 거리가 멀수록 점점 감쇄한다.



# 브리지


 브리지(Bridge)는 리피터 기능에 데이터 링크 계층의 기능이 추가된 게이트웨이이다. // 데이터 링크 계층은 물리 계층으로 데이터를 전송하는 과정에서 발생하는 잡음(Noise)과 같은 물리적 오류를 감지(Sense)하는 기능을 제공하여 송수신 호스트가 오류를 인지할 수 있게 해준다.



# 라우터


 라우터(Router)는 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층의 기능을 지원한다. 네트워크 계층은 경로 선택 기능을 제공해야 하므로 임의의 네트워크에서 들어온 데이터를 어느 네트워크로 전달할지 판단할 수 있어야 한다. 이를 지원하기 위하여 라우터는 자신과 연결된 네트워크와 호스트 정보를 유지하고 관리함으로써, 어떤 경로를 이용할 수 있고, 또 어떤 경로를 이용해야 빠르게 전송할 수 있는지를 판단한다. 이런 판단을 위한 정보는 일반적으로 라우팅 테이블(Routing Table)에 보관한다.



# 데이터 단위


네트워크 프로토콜을 사용해 데이터를 교환할 때는 먼저 데이터를 특정 형태로 규격화하는 작업이 필요하다. 예를 들어, 우편물을 보낼 때 정해진 규격 봉투를 사용하는 것과 같다. 규격 봉투에 보내는 사람, 받는 사람, 우표 등의 규칙에 따라 정보를 기입하는 것처럼, 네트워크에서도 데이터를 프로토콜에 맞춰 묶어준다.


 OSI 7 계층 모델의 각 계층에서 규격화된 데이터는 다음과 같이 고유 명칭이 있다. 계층에 상관없이 사용할 때는 통칭하여 PDU(Protocol Data Uniit)라고 부른다.


  • APDU(Application Protocol Data Unit): 응용 계층에서 사용하는 데이터의 단위

  • PPDU(Presentation Protocol Data Unit): 표현 계층에서 사용하는 데이터의 단위

  • SPDU(Session Protocol Data Unit): 세션 계층에서 사용하는 데이터의 단위

  • TPDU(Transport Protocol Data Unit): 전송 계층에서 사용하는 데이터의 단위. 인터넷에서 사용하는 전송 계층 프로토콜인 TCP에서는 세그먼트(Segment)라고 부르고, UDP에서는 데이터그램(Datagram)이라고 부른다. 데이터그램은 일반적인 의미로도 자주 사용한다.

  • NPDU(Network Protocol Data Unit): 네트워크 계층에서 사용하는 데이터의 단위, 보통 패킷(Packet)이라고 부른다. 패킷은 원래 네트워크 계층의 IP 프로토콜에서 유래되었지만 요즘은 일반 용어로 많이 사용한다.

  • DPDU(Data Link Protocol Data Unit): 데이터 링크 계층에서 사용하는 데이터의 단위, 보통 프레임(Frame)이라고 부른다.


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