1 OSI Model

복잡한 데이터 전송 과정을 OSI 7 계층으로 나누어 보면 이해가 쉽다
계층별로 표준화된 프로토콜 템플릿을 통해 계층별로 프로토콜 개발이 가능함(모듈화)
OSI Model은 참조형 모델이고 실제로 사용하는 프로토콜은 TCP-IP 프로토콜 스택으로 구현되어 있다

1.1 Encapsulation

각 계층은 상위 계층의 페이로드에 헤더를 추가해서 하위 계층으로 전달한다
헤더에 포함되는 가장 중요한 두 가지 정보
- 각 계층에서 정의하는 정보
- 상위 프로토콜 지시자 정보
- Decapsulation 과정에서 헤더에 상위 프로토콜 지시자 정보가 없으면 페이로드를 어떻게 해석해야 되는지 모르기 때문

Encapsulation

각 계층은 상위 계층의 페이로드에 헤더를 추가하며 Encapsulation한다
수신자인 Device B에서는 하위 계층이 Decapsulation을 통해 페이로드를 추출하고 이를 상위 계층으로 전달한다

1.1 PDU

각 계층에서 헤더와 페이로드를 합친 부분을 PDU(Protocol Data Unit)이라고 부른다

2 Layer7: Application layer

애플리케이션 프로세스를 정의하고

2.1 프로토콜

HTTP, SMTP, IMAP, POP, SNMP, FTP, TELNET, SSH

3 Layer6: Presentation layer

표현 방식이 다른 애플리케이션이나 시스템 간의 통신을 돕기위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환하는 기능을 수행한다

3.1 프로토콜

SMB, AFP, XDR

4 Layer5: Session layer

양 끝단의 응용 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 연결이 안정적으로 유지되도록 관리하고 작업 완료 후에는 연결을 끊는 역할

4.1 프로토콜

NetBIOS

5 Layer4: Transport layer

송신자의 프로세스와 수신자의 프로세스를 연결하는 통신 서비스를 제공한다
하위 계층은 목적지를 정확히 찾아가기 위한 주소 제공이 목적이였지만 Transport layer는 목적지 단말의 여러 프로세스 중 통신해야할 목적지 프로세스를 정확히 찾아가고 패킷 순서가 바뀌지 않도록 조합해 원래 데이터를 만들어내는 역할을 한다

5.1 프로토콜

TCP, UDP, SPX

5.2 주소체계

특정 프로세스와 특정 프로세스가 통신하기 위해서는 포트 번호가 필요하다
하나의 포트는 하나의 프로세스에 할당되고 하나의 프로세스는 여러 개의 포트 번호를 사용할 수 있다
Port-Numbers.md 참고

5.3 장비

로드 밸런서, 방화벽
Network-Devices.md 참조

6 Layer3: Network layer

네트워크 계층은 출발지 호스트에서 패킷을 하나 이상의 네트워크를 거쳐 목적지 호스트에 전송하는 기능을 한다

6.1 프로토콜

IP, ARP, ICMP

6.2 주소체계

3계층에서 사용하는 주소체계는 IP 주소이다
IP.md 참고

6.3 장비

라우터
Network-Devices.md 참조

7 Layer2: Data link layer

Physical Layer에서 발생한 오류를 감지하고 정정하는 기능을 한다
과거에는 신뢰할 수 없는 매체를 이용해 통신하는 경우가 많아 에러를 탐지하고 정정하는 기능을 했다
현재 이더넷 기반 네트워크의 2계층은 에러를 탐지하는 역할만 수행한다
무작정 데이터를 보내는 것이 아니라 받는 사람이 현재 데이터를 받을 수 있는 상황인지 확인 후에 데이터를 보낸다(
- 이를 Flow Control이라고 한다

7.1 프로토콜

Ethernet, PPP(Point-to-Point Protocol)

7.2 주소체계

2계층에서 사용하는 주소 체계는 MAC 주소다
MAC-Address.md 참고

7.3 장비

네트워크 인터페이스 카드, 스위치
Network-Devices.md 참조

8 Layer1: Physical layer

물리적 연결과 관련된 정보를 정의한다
주로 전기 신호를 전달하는 기능을 담당

8.1 주소체계

Physical layer에는 주소 개념이 없다

8.2 장비

허브, 리피터
Network-Devices.md 참조