데이터 통신 – 네트워크 프로토콜, OSI 계층 7

데이터 통신의 정의

의사 소통 시스템
송신 시스템 + 수신 시스템
두 당사자 간의 메시지 교환 시스템

분류 측면에 따른 커뮤니케이션 유형

네트워크 프로토콜 표준 – 네트워크 프로토콜

규약
서로 다른 시스템에 있는 두 엔터티 간의 데이터 교환을 용이하게 하는 통신 프로토콜 집합입니다.


프로토콜의 구성요소
의정서에 의해 제공되는 서비스
프로토콜이 작동하는 환경에 대한 가정, 이를 구현하는 데 사용되는 가정 및 각 메시지의 형식.
메시지를 주고 받을 때 일관성을 유지하기 위한 절차입니다.


프로토콜의 기본 요소
구문: 데이터 형식, 코딩, 신호 수준 등
Semantics: 제어 정보, 조정 정보 및 오류 처리 정보.
타이밍: 속도 제어 및 시퀀스 관리

네트워크 프로토콜의 기능

세분화 및 재조립
긴 메시지 조각 분할 및 전송
수신측에서 세분화된 데이터 블록을 원본 메시지로 변환

캡슐화/캡슐화 해제
각 계층의 프로토콜에 적합한 데이터 블록을 생성하고 통신 스테이션의 주소와 오류 감지 코드를 포함하는 헤더를 추가합니다.


수신측은 헤더 정보를 제거하고 수신 성공 여부를 확인합니다.

링크 제어
연결 타입
커뮤니케이션 채널의 구축, 유지 및 종료
비연결 방식
연결을 설정하지 않고 데이터 전송

흐름 제어
데이터 처리 속도 조절 기능
슬라이딩 윈도우 방식과 같은 연속 넘버링 및 효율적인 데이터 흐름

오류 제어
전송 중 발생하는 오류 감지 및 복구 기능

동기화
통신 순서가 맞도록 동작 상태를 동기화하는 기능입니다.

시퀀싱
데이터의 순서를 유지하고 송수신 순서가 어긋나지 않도록 하여 흐름 제어 및 문제 해결을 용이하게 합니다.

주소 지정
송신/수신 스테이션의 주소를 제공하고 데이터를 올바른 목적지로 전달합니다.

멀티플렉싱
여러 참가자가 동시에 하나의 통신 경로를 사용할 수 있습니다.

프로토콜 계층

프로토콜을 효율적으로 설계, 구현 및 유지하기 위한 계층 구조를 가지고 있습니다.


층화의 이점
이해하기 쉬운 구조
손쉬운 설계 및 구현
정비가 편리하다
기능 분산을 통한 공통 서비스 공유
계층화 기준
각 레이어는 정확하게 정의된 기능을 수행해야 합니다.


각 레이어별로 표준화가 가능해야 합니다.


계층 간 데이터 흐름을 최소화하고 논리적으로 분리된 기능을 수행해야 합니다.

OSI 참조 모델

ISO에서 제안한 서로 다른 통신 구조를 가진 시스템 간에 정보 교환이 가능하도록 7계층 구조의 프로토콜 표준 집합
OSI(개방형 시스템 상호 연결)
개방형 시스템 간의 연결

계층 1: 물리적 계층
물리적 매체를 통해 정보의 최소 단위인 비트를 효율적으로 라우팅하는 기능 정의
커넥터 기계적 사양
0과 1의 신호를 구별하는 전압 레벨과 전송 속도와 같은 전기적 표준
데이터 송수신을 위한 제어 신호의 순서를 정의합니다.

계층 2: 연결 계층
물리적 계층을 사용하여 노드 간에 안정적으로 프레임을 전송하는 기능을 정의합니다.


연결 열기 및 해제, 프레임 동기화, 오류 제어, 흐름 제어 등

계층 3: 네트워크 계층
중간 라우터를 통해 대상 호스트로 패킷을 라우팅하는 스위칭 기능 제공

계층 4: 전송 계층
계층 3은 끝점 호스트 간의 데이터 전송을 처리합니다.


엔드포인트 간의 연결 관리, 오류 제어 및 흐름 제어 담당

계층 5: 세션 계층
레이어 4를 사용하여 통신 서비스를 설정, 유지 및 종료하는 책임
끝점 호스트의 프로세스 간 통신 프로토콜

계층 6: 프레젠테이션 계층
데이터 표현이 서로 다른 호스트 간의 통신을 지원하는 프로토콜입니다.


표준화된 표현, 코드 변환, 데이터 압축, 암호화, 복호화 등 사용

계층 7: 애플리케이션 계층
네트워크를 통해 서비스를 제공하는 계층
네트워크 응용 프로그램.