2. 네트워크 통신 규칙

   프로토콜이란 무엇인가?   

 

 

 일상 생활에서 지켜야 하는 약속이 있듯이, 네트워크에서 문제 없이 통신하려면 약속(규칙)을 지켜야 한다. 예를 들어, 언어가 서로 다른 외국인들이 대화를 하려고 하면 서로 알아들을 수 없기 때문에 곤란함을 겪을 것이다. 하지만, 서로 알아들을 수 있는 언어를 정해놓고 대화를 한다면 문제가 없을 것이다. 

 

 

 

 이처럼 네트워크에서도 컴퓨터 간에 정보를 주고 받을 때 통신 방법에 대한 규칙을 정해 놓는데 이를 프로토콜(protocol)이라고 한다. 편지를 예로 들면, 편지를 쓰고 편지를 우체통에 넣을 때 주소를 적지 않거나 우표를 붙이지 않은 채로 넣게되면 편지를 어디로 보내야 할 지 알 수 없으므로 우편 배달부는 곤란해진다. 

 

 따라서, 이런 곤란한 상황이 발생하지 않도록 몇 가지 규칙을 정해야 한다. 규칙에는 편지를 쓰는 규칙, 편지를 보내는 규칙, 우체국의 규칙 등 여러 규칙이 있는데 서로 독립적인 여러 규칙을 거쳐야 한다. 

 

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   통신 규격 - OSI 모델  

 

 지금은 상상도 할 수 없지만 예전에는 같은 회사의 컴퓨터끼리만 통신이 가능했다고 한다. 즉, A 사의 컴퓨터와 B 사의 컴퓨터와는 통신할 수 없었다. 이런 곤란한 상황이 발생하지 않도록 공통으로 사용할 수 있는 표준 규격을 정해야 했다. 네트워크에서는 국제 표전화기구(ISO)의 OSI 모델과 TCP/IP 모델과 같이 데이터를 주고받기 위한 통신 규격이 정해져 있다. 

 

 컴퓨터에서 컴퓨터로 데이터를 송, 수신 할 때 컴퓨터 내부에서는 여러 가지 일을 한다. 이 때, OSI 모델을 적용한다면 일곱 개의 계층(레이어)에서 일을 하게 된다. 

 

 

 

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   통신규격 - TCP/IP 모델   

 

 TCP/IP 모델은 인터넷 모델이라고도 하며, 아래 그림과 같이 OSI 모델에서 응용, 표현, 세션 계층이 TCP/IP 모델에서 응용으로 합쳐지고 물리, 데이터 링크 계층이 네트워크 접속 계층으로 합쳐져 일곱 개의 계층에서 네 개의 계층으로 줄었다. 그리고 각각 계층에는 다양한 프로토콜들이 존재한다. 

 

 

 

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   데이터 전송   

 

 OSI 모델 통신 규격으로 데이터 전송하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 데이터를 전송(송신)하는 쪽은 상위 계층에서 하위 계층으로 데이터를 전달한다. 데이터를 받는(수신) 쪽은 하위 계층에서 상위 계층으로 각 계층을 통해 전달된 데이터를 받게 된다. 이 때, 각 계층은 독립적이므로 데이터가 전달되는 동안에 다른 계층의 영향을 받지 않는다. 

 

 

 

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   캡슐화와 역캡슐화   

 

 데이터를 송수신 할 때에 주의할 점이 있다. 데이터를 보내려면 데이터의 앞 부분에 필요한 정보를 붙여 다음 계층으로 보내야 하는데, 이 정보를 헤더라고 한다. (1장에서 패킷은 헤더, 데이터, 트레일러로 이루어져 있다고 했는데, 그 헤더를 말한다.) 헤더에는 데이터를 전달받을 상대방에 대한 정보도 포함되어 있어야 한다. 즉, 헤더는 데이터의 내용이나 성격을 식별 또는 제어하는 데 사용한다. 

 

 

 이처럼 데이터를 전송하는 쪽에서 상위 계층의 통신 프로토콜 정보를 헤더에 담아 데이터에 붙여 나가는 것을 캡슐화(encapsulation)이라고 하고 데이터를 받는 쪽에서 헤더를 제거하는 것을 역캡슐화(decapsulation)라고 한다.

 

 

 

 송신 측에서 웹 사이트에 접속하려고 한다고 가정해본다.

 

 [캡슐화]

 

     1. ①과 같이 응용 계층에서는 웹 사이트를 접속하기 위한 요청 데이터가 만들어 진다. 

     2. ②와 같이 전송 계층에 전달 된다. 이 때, 신뢰할 수 있는 통신이 이루어지도록 데이터에 헤더를 붙인다.

     3. ③과 같이 전송 계층에서 만들어진 데이터를 다른 네트워크와 통신하기 위해 헤더를 붙인다.

     4. ④와 같이 네트워크 계층에서 만들어진 데이터를 물리적 통신 채널을 연결하고 통신하기 위해 헤더와 트레일러를 붙인다.

         데이터 링크 계층에서 만들어진 데이터는 최종적으로 전기 신호로 변환돼서 수신 측에 도착한다. 

 

 [역캡슐화]

 

     5. ⑥과 같이 데이터 링크 계층의 헤더와 트레일러를 제거하고 데이터를 전달한다. 

     6. ⑦~⑨와 같이 각 계층의 헤더를 제거하면서 수신 측으로 데이터를 전달한다. 

 

 

 이와 같이 데이터 한 개를 전달하는 데에 네트워크 통신의 내부에서는 여러 규칙을 통해 문제 없이 데이터를 전달해야 한다.