OSI 7 Layer : ISO에 의해 만들어진 계층화 모델로 네트워크 장비 업체 간에 표준을 제시함으로 네트워크 기술간 호환성과 상호 운용성을 보장해 준다.
TCP/IP 4 Layer : DoD(미 국방성)은 어떠한 상황이라도 정상적으로 동작하는 네트워크의 필요성을 느끼고 TCP/IP 참조 모델을 만들었다.
이러한 OSI 7 Layer와 TCP/IP 4 Layer는 아래 그림과 같다..
- 네트워크 통신이 단순하고 작은 부분으로 나뉜다.
- 네트워크 구성 요소를 표준화함으로 여러 타업체간 장비 개발과 지원이 가능해 진다.
- 서로 다른 유형의 소프트웨어나 하드웨어 간 통신이 가능해 진다.
- 한 계층의 변경이 다른 계층에 영향을 미치지 않는다.
- 작은 요소들로 계층화함으로 통신과정 학습이 수월해 진다.
간략한 설명은 이러하고 이제부터 각 단계별로 자세히 알아보자.
Layer 7 - Application
사용자와 가장 가까운 OSI 계층으로 사용자 어플리케이션에 네트워크 서비스를 제공한다.
한 시스템 응용계층에서 넘겨 받은 정보를 다른 시스템 응용계층이 읽게 해준다.
통신을 하고자 하는 두 호스트간 연결을 설정, 관리, 종료한다.
효율적인 데이터 전송 처리, 서비스 종류 설정, 상위 계층에서 발생하는 문제에 예외 보고 기능을 수행한다.
시스템에 발생하는 데이터를 분할하고 재조립 한다.
오류 검사, 흐름 제어 기능을 하여 신뢰성있는 데이터를 전송 한다.
연결형 전송 프로토콜로 양방향 데이터 전송을 제공한다. TCP는 메시지를 세그먼트로 잘게 분할하고 목적지에서 재조립하며 수신이 안 된 것은 재전송하며 세그먼트를 재조립하여 메시지로 복구한다.
① TCP 세그먼트 형식
Source Port - 송신지 포트 번호
Destination Port - 수신지 포트 번호
Sequence Number - 시퀀스 번호. 데이터 정렬을 위해 사용하는 번호
Acknowledgement Number - TCP가 다음에 수신을 예상하는 일련번호
Header Length - 헤더의 크기
Reserved - 0으로 셋팅
Code - 제어 기능들
Window - 수신 측이 받을 수 있는 데이터 양
Checksum - 헤더와 데이터 필드의 체크섬을 계산한 값. 오류 측정
Urgent Pointer - 긴급 데이터의 끝을 표시
Option - 현재 하나의 옵션으로 정의 됨. 최대 TCP 세그먼트 크기
Data - 상위 계층 프로토콜 데이터
② Analyze
간단하게 Telnet 접속 시 Analyze를 하여 TCP 세그먼트를 알아본다.
비연결형 방식의 전송 프로토콜로 수신확인이나 전송 보장 없이 데이터를 교환한다. 오류 처리나 재전송은 상위 프로토콜에서 행해져야 한다. 빠른 속도의 처리 속도를 보장하나 신뢰성의 문제점이 따른다.
① UDP 세그먼트 형식
Source Port - 송신지 포트 번호
Destination Port - 수신지 포트 번호
Length - 헤더와 데이터의 크기
Checksum - 헤더와 데이터 필드 체크섬 계산 값
Data - 상위 계층 프로토콜 데이터
② Analyze
UDP 세그먼트를 보기 위해 TFTP를 사용하여 업로드 할 때를 Analyze를 해 보았다.
네트워크 내에 있는 두 호스트 간의 연결성을 제공하고 경로 선택을 한다.
① IP Header 형식
Version - 현재 사용되는 IP의 버젼
Header Length - IP 헤더 길이
Service Type(TOS) - 서비스 유형. 패킷의 중요도를 나타낸다.
Total Length - 데이터와 헤더를 포함한 패킷 전체의 길이
Identification - 현재 데이터그램을 식별하는 값
Flags - 1번째 Bit는 단편화 여부를 나타내고 2~3번째 Bit는 단편화된 패킷 중 마지막 프래그먼트인지 나타낸다.
Fragment Offset - 데이터그램 프래그먼트를 결합하게 하는 필드
Time To Live - 0으로 점차 감소하는 카운트를 가진 값으로 TTL 값이 0이 되는 순간 패킷을 폐기하여 루프를 방지한다.
Protocol - 상위 계층 Protocol을 정한다.
Header Checksum - IP 해더의 무결성 체크
Source IP Address - 송신지 IP 주소
Destination IP Address - 수신지 IP 주소
IP Options - IP의 다양한 옵션을 지원
Padding - 32 Bit씩 끊기 위해 채워 넣음
Data - 상위 계층 정보를 포함하는 데이터
② Analyze
Layer 2 - Data Link
물리적 주소 체계, 네트워크 토폴로지, 네트워크 접속, 오류 통지, 흐름 제어, 프레임 순차적 전송 등을 관여한다.
1) Ethetnet
① Ethernet II 프레임
Destination - 수신지 MAC Address
Source - 송신지 MAC Address
Type - 길이 또는 유형을 나타내는 필드로 0x0600 보다 작으면 길이를 나타내고 크면 유형을 나타낸다.
Data - 46 ~ 1500 Byte로 Ethernet의 MTU 값은 1500이므로 1500Byte를 넘길 수 없다.
Padding - 최소 46 Byte를 채우기 위해서 사용된다. (ex: Data가 32Byte 라면 14Byte를 Padding 한다.)
FCS - 4Byte 짜리로 CRC 값으로 이루어진 이 번호는 프레임의 손상이 없는지 검사를 한다.
② Analyze
Bit 신호로 표현되는 물리 링크의 활성화/ 비활성화 및 링크 유지를 나타낸다.
