캡슐화, 역캡슐화
- 데이터를 상위/하위의 특정 계층으로 보낼 때마다 필요한 정보들이 있다.
캡슐화, 역캡슐화는 데이터를 상위 혹은 하위 계층으로 보내는 과정에서 발생
- 헤더: 데이터를 캡슐화할 때, 데이터 앞에 덧붙여지는 부가정보 (목적지 정보, 출발지 정보, 에러 체크 등 필요한 정보)
- 헤더를 붙여나가는 것이 캡슐화(Encapsulation), 헤더를 제거하는 것이 역캡슐화(Decapsulation)
- 헤더에는 목적지 IP주소, 혹은 출발지 IP주소 같은 필요한 정보를 담는다. 이 헤더를 붙이기도 하고 떼어내기도 하면서 계층간 데이터들을 보내게 된다.
- 송신 측에서 가장 가까운 계층은 응용 계층으로 만약 누군가에게 데이터를 보내고자 한다면 캡슐화를 통해서 물리 계층을 거쳐 테이블에 전기 신호로 전달이 된 후, 데이터를 받는 수신 측은 물리 계층부터 응용 계층까지 역캡슐화를 거치면서 여러 작업을 통해 데이터를 받게 되는 것!
PDU (Protocol Data Uni)
- 각 계층에서 동작하는 데이터의 이름을 붙인 단위
유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트
- 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트는 데이터를 전송하는 방식의 명칭
- 유니캐스트: 하나의 송신자가 하나의 목적지로 데이터를 전송하는 방식 (1:1)
- 멀티캐스트: 하나의 송신지가 다수의 목적지로 데이터를 전송하는 방식 (1:M)
- 브로드캐스트: 하나의 송신지가 모든 목적지로 데이터를 전송하는 방식 (1:All)
물리 계층 개요
- 물리 계층은 OSI 모델의 7계층 중 가장 하위 계층, 데이터 링크 계층과 비교적 밀접한 계층
- 물리 계층은 받은 데이터를 '전기' 신호로 변환하는 역할로 실질적으로 전송 매체(케이블)와도 관련이 깊은 계층
- 물리 계층의 주요 네트워크 기기는 리피터와 허브 등
- 물리 계층은 데이터링크 계층으로부터 받은 데이터를 전기 신호로 변환하는 역할을 하는 계층
- 물리 계층의 데이터 단위: 비트
네트워크 전송 매체
- 변환된 전기 신호를 전달해주는 역할을 하는 게 전송 매체로 유선 케이블과 무선 케이블로 나눈다.
유선 케이블
- UTP 케이블: 전송 방식(선을 연결하는 순서)에 따라 다이렉트 케이블과 크로스 케이블로 나눈다.
1) 가장 자주 볼 수 있는 케이블
2) 랜 케이블 (LAN Cable)이라 불린다.
3) 노이즈를 억제하기 위해서 피복을 제거하면 각 선이 꼬여 있다.
4) 다이렉트 케이블: 순행하는 케이블로 양쪽 커넥터의 선 색을 동일하게 연결하는 방식
5) 크로스 케이블: 선이 꼬여있는 케이블
- 동축 케이블
1) 아날로그와 디지털 신호 모두 전송 가능한 매체
2) 우수한 주파수 특성으로 높은 주파수 대역과 전송률
- 광섬유 케이블
1) 속도가 매우 빠르다. (빝을 이용하기 때문에!)
2) 누화나 전기적 잡음에 영향 X -> 보안성이 좋다.
3) 데이터의 전송 손실이 매우 낮다.
무선 케이블
- 라디오파
- 위성 마이크로파
리피터와 허브
- 리피터: 광매체 등에서 전송되는 전송 신호가 약해지는 것을 방지하기 위해
전송 신호를 재생하고 증폭시켜서 다시 전송하는 역할
- 리피터를 이용해서 동일한 LAN에서 거리를 연장시키는 것이 가능!
- 요즘은 리피터 기능을 포함하는 네트워크 기기들이 많아서 리피터를 사용할 필요 x
- 허브: 여러 컴퓨터들을 서로 중계해 주는 역할을 하는 네트워크 장비
- 허브는 더미 허브, 스위칭 허브(스위치)로 나눈다.
- 더미 허브는 네트워크의 대역폭을 분할해서 쓰는 방식 -> 네트워크 속도 떨어진다.
- 더미 허브의 불편함에 대한 대책으로 나온 것이 스위치
- 더미 허브는 데이터를 전송하는 기능만 있고 스위치는 관리 기능을 다 갖고 있다.
네트워크 토폴로지
- 주요 네트워크 토폴로지는 스타형, 버스형, 링형 망형 등
- 스타형(성형)
1) 중앙 집중식 형태
2) 일대일 (Point to Point)
3) 장점: 고속의 대규모 네트워크
4) 단점: 중앙 시스템 고장 시 전체 네트워크 중단, 설치 비용 높음
- 버스형
1) 구조가 가장 간단
2 )10BASE5와 10BASE2의 규격
3) 장점: 구조가 간단하고 설치가 쉬움, 비용 저렴
4) 단점: 어느 한 곳에 장애가 발생할 시 전체 네트워크에 영향
- 링형
1) 고리 모양으로 둥글게 연결
2) 장점: 케이블 비용 저렴, 네트워크 전송 시 충돌이 없음
3) 단점: 어느 한 곳에 장애가 발생할 시 전체 네트워크가 중단, 재구성이나 변경 어려움
- 망형
1) 공중 전화망과 공중 데이터 통신망에 적합
2) 장점: 한 곳에 장애가 발생해도 다른 회선 사용, 신뢰성이 높음
2) 설치 비용 높음, 유지 보수 힘듦, 어느 한 곳에 장애가 발생했을 시 추적이 힘듦
데이터링크 계층 개요
- 데이터링크 계층은 네트워크 장치 간 데이터를 전송하는 기능과 절차를 제공하는 계층
- 물리적 주소 설정, 흐름제어, 에러제어 등의 역할
- 주요 네트워크 기기는 스위치(스위칭 허브)
- 주요 프로토콜은 이더넷, CSMA/CD 그외 프로토콜 등
- 데이터 단위: 프레임
- LLC: 논리적 연결 제어, 데이터 링크 계층의 기본 기능을 다루는 계층
- MAC: 매체 접근 제어, 물리 계층과 직접적으로 관련이 있는 프로토콜이 MAC 계층에 속한다.
- MAC 계층에 존재한는 프로토콜: 이더넷, 토큰 링, 토큰 버스 등
이더넷
- 데이터를 전송하는 프로토콜, 네트워크를 구성하는 기술 방식
- IEEE 802 위원회에서 표준으로 지정, ISO에서 국제 표준으로 지정
- 유선 네트워크를 만든다.
- 일반적으로 LAN에서 많이 사용!
- CSMA/CD 기술 사용
- 현재는 기가 비트 이더넷 이상!
이더넷의 종류
- Standard Ethernet : 10Mbps
- Fast Ethernet : 100Mbps
- Gigabit Ethernet: 1 Gbps
1) 여기부터 상당히 빠른 이더넷의 범주에 속한다.
2) 기존의 이더넷과 호환
3) 스타형(성형) 네트워크 토폴로지 이용
- Ten-Gigabiat Ethernet: 10Gbps
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