Network Story#2 : OSI 7 Layer & TCP/IP model

1. 통신 표준화

앞서 Network는 사람이 다른 사람에게 말을 하는 것과 같은 개념이라 표현하였다.
그런데 서로 다른 언어를 사용하는 사람이라는 서로 말을 해도 이해할 수 없는 문제가 있다.
Network 기술의 초기에도 유사 문제가 있었다.
제조사 마다 고유의 네트워크 기술을 사용하여 타사 장비와의 통신이 안되는 상황이 펼쳐진 것이다.
점차 기술 발전으로 타사 장비와의 통신 필요성 증가하면서 통신 기술의 표준화가 이루어졌고, 이기종간의 통신이 가능하도록 하는 표준 통신 모델이 만들어졌다.
이것이 바로 OSI 7 Layer(OSI 7계층)이다.
이 OSI 7 Layer는 일종의 guide만 있을 뿐, 실제 하나 하나의 계층마다 구체적으로 어떠한 기술을 사용해야되는지 정의되어 있지는 않다.
그럼, 실제 네트워크 장비에 적용할 수 있는 기술에 대한 가이드는 무엇일까?

이것을 알아보려면 미국의 냉전 시대까지 거슬러 올라가야 한다.
미국 냉전시대 때 소련과의 전쟁에 대비한 美국방부(Department of Defense)에서는 이 기종간에 통신이 더욱 필요해졌다.

또한, 전쟁 간 네트워크 통신의 이상이 있을 경우, 네트워크 장애에 스스로 복구도 가능해야 했다.
이를 위해 美국방부의 ARPAnet(Advanced Research Project Agency)에서 OSI 7 Layer를 기반으로 새로운 통신 기술을 개발하였다.
이 새로운 통신 기술이 TCP/IP이며, 이 ARPAnet이 세계 최초의 패킷 스위칭 네트워크로 불려지며, 현재의 인터넷의 기원으로 알려져 있다.

2. OSI 7 Layer VS TCP/IP Model

OSI 7 Layer 와 TCP/IP Model은 아래와 같이, TCP/IP 모델이 보다 간소화 되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 두개의 Model이 완전 상이한 별도의 Model 이 아닌 유사한 것임을 알 수 있다.

 

3. OSI 7 Layer

보통 data의 경우에 프로그램을 통해 생성된다.
프로그램에서 data가 만들어지면, 목적지까지 데이터를 전달하기 위해서 여러 과정을 거치게 된다.
이 때, data가 생성된 application 부터 physical Layer에 가기까지 각 계층을 거치게 되는데, 아무런 구분자도 없이 Data만 내려오면 해당 data를 어디로 보내야 하는지 알 수 가 없다.
그래서 각각의 계층을 거칠 때마다 일종의 구분자를 붙이게 되는데, 이를 Header라 표현한다.
하나의 계층을 거칠 수록 데이터는 포장이 되고(encapsulation), 데이터를 수신한 측에서는 데이터를 확인하기 위해 포장을 벗기는 작업(de-encapsulation)을 거치게 된다.
(encapsulation과 de-encapsulation은 차후에 별도로 설명하겠다.
 지금은 데이터를 보낼 때는 encapsulation이, 수신한 측에서는 de-encapsulation이 이루어진다는 정도만 이해하면 될 것 같다.)

네트워크를 공부하다 보면 각 계층에서 주는 Header를 통해 패킷을 분석하는 경우가 많이 생긴다.

네트워크 프로토콜에 대해 설명할 때 각 프로토콜 별 패킷 구조에 대해 상세히 다룰 예정이다.

네트워크에서는 주로 2~4계층에 대해 다루게 되고, 2계층에서는 주로 Switch를, 3~4계층에 대해서는 Router를 다루게 된다.

 

각각의 계층에 대해서 어떠한 역할을 하는지 알고 싶다면, 아래 링크를 참고바란다.

https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95

4. TCP/IP Model

TCP/IP모델은 앞서 미국 국방부에서 만들었다고 하여 DoD모델 혹은 Internet Protocol Suite 라고 부르기도 한다.

TCP/IP는 Internet Protocol(IP)와 TCP (전송 제어 프로토콜)로 이루어져 있다.

TCP에 대해서는 차후 프로토콜에 대해 설명할 떄 자세히 다루도록 하겠다.

 

각각의 계층에 대해서 어떠한 역할을 하는지 알고 싶다면, 아래 링크를 참고바란다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite