[Computer Network] OSI 7 Layer & TCP/IP

📝 Protocol Layer

크고 복잡한 네트워크 시스템을 여러 개의 계층(Layer)으로 나누면 이해하기 쉽고, 통신의 흐름을 단계적으로 파악할 수 있다.
여러 개의 레이어로 나눈 네트워크 시스템은 레이어드 아키텍쳐를 적용한 하나의 소프트웨어라고 할 수 있다.
각 계층은 서로 독립적이어서 모듈화의 장점을 갖는다. 즉, 유지보수와 업데이트가 용이하다.
- 예를들어 규모가 큰 프로그램을 여러개의 함수로 나누어 구현하면, 함수 단위로 유지보수와 업데이트를 진행할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 맥락이다.
- 유지보수의 장점 : 다른 계층과 상관없이 어떤 계층에 문제가 생기면 해당 계층만 수정하면 된다.
- 업데이트의 장점 : 다른 계층과 상관없이 어떤 계층의 기술적 요소를 바꾸고 싶으면 해당 계층만 수정하면 된다.
각 계층은 상위 계층에 서비스를 제공하고 하위 계층으로부터 서비스를 제공 받는다는 특징이 있다.
계층화는 다음과 같은 단점을 갖는다.
- 계층간 기능이 중복될 수 있다.
- 계층간 많은 상호작용이 요구되기 때문에 오버헤드가 발생한다.
다양한 계층의 프로토콜을 모두 합하여 프로토콜 스택(Protocol Stack)이라고 부른다.

데이터 링크 계층은 같은 네트워크에 있는 여러 대의 컴퓨터들이 데이터를 주고받게 해준다.
즉, 패킷 스위치를 통해 데이터 전송을 라우터간 데이터 전송 기능을 제공한다.
스위치로 들어오는 각각의 데이터들에 대해 heaer와 tailer 비트를 넣어줘서 데이터간 구분이 가능하도록 작업해주는데, 이를 프레이밍이라고 한다.
물리적 계층을 통한 데이터 전송에 신뢰성을 제공한다.
물리적 주소(MAC) 지정, 네트워크 토플로지, 오류통지, 프레임의 순차적 전송 흐름제어 등의 기능을 가진다.

통신을 하는 두 host간 최초 연결을 수행하고 연결 유지를 한다.
통신을 하는 두 hsost 사이의 세션을 열고, 닫고, 관리하는 기능을 담당한다. 동기화 기능과 대화 기능이 있다.
동기화 기능
- 동기란 통신 양단에서 서로 동의하는 논리적인 공통처리 지점으로써, 동기점을 설정하기위해 사용된다.
- 동기점이 설정된다는 의미는 그 이전까지의 통신은 서로 완벽히 처리했다는 것을 뜻한다.
- 동기점은 오류 복구에 사용된다. 동기점 이전 과정은 복구가 필요 없고, 동기점 이후 처리 과정에 대한 복구 절차가 진행된다.
대화 기능
- 대화 기능은 데이터 전송 과정을 의미한다.
- 시간 경과에 따라 순차적으로 동기점을 부여하여 신뢰성 보장 기능을 단계적으로 구현할 수 있게 된다.
- 의도적으로 일시 정지하여 나중에 이어서 작업하는 것이 가능하다.
데이터 송수신 방식(Duplex), 반 이중 방식(Half Duplex), 전 이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정을 수행한다.
대표적인 프로토콜 : SSL(TLS)