프로토콜(Protocol) / OSI 7계층

프로토콜

• 서로 다른 시스템이나 기기들 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준화된 통신규약
• 컴퓨터가 메시지를 전달하고, 메시지가 제대로 도착했는지 확인하며, 도착하지 않았을 경우 메시지를 재전송하는 일련의 방법

 

네트워크 프로토콜 개념

• 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙의 체계
• 통신 규약 또는 규칙에는 전달 방식, 통신 방식, 자료의 형식, 오류 검증 방식, 코드 변환 규칙, 전송 속도 등을 정함
• 다른 기종의 장비는 각기 다른 통신 규약을 사용 -> 프로토콜을 사용하면 다른 기기 간 정보의 전달 표준화 가능

 

프로토콜의 종류가 많은 이유

• 데이터 통신에서 주고 받아야하는 데이터의 형태/지켜야 할 수준/ 우선순위 등의 여러상황이 존재
• -> 각 상황에 적합한 프로토콜이 필요하기 때문

 

프로토콜의 기능

• 데이터 처리기능 / 제어기능 / 관리적 기능
• 데이터가 큰 것을 전송하는 것은 비효율적 -> 데이터 분해하여 패킷(분해된 각각의 데이터)으로 전송 -> 분해된 데이터 조립 후 사용
• 즉, 분할 및 재조립

 

프로토콜 요소

• 구문: 시스템 간의 전송을 위한 데이터 형식, 코딩, 신호 레벨 등의 규정
• 의미: 시스템 간의 정보 전송을 위한 제어 정보로 조정과 에러 처리를 위한 규정
• 타이밍: 시스템 간의 정보 전송을 위한 속도 조절과 순서 관리 규정

 

프로토콜 특징

• 단편화: 전송이 가능한 작은 블록으로 나누어지는 기법
• 재조립: 단편화되어 온 조각들을 원래 데이터로 복원하는 기법
• 캡슐화: 상위 계층의 데이터에 각종 정보를 추가하여 하위 계층으로 보내는 기법
• 연결 제어: 데이터 전송량이나 속도를 제어하는 기법
• 오류 제어: 전송 중 잃어버리는 데이터나 오류가 발생한 데이터를 검증하는 제어 기법
• 동기화: 송신과  수신 측의 시점을 맞추는 기법
• 다중화: 하나의 통신 회선에 여러 기기들이 접속할 수 있는 기술
• 주소 지정: 송신과 수신지의 주소를 붕녀하여 정확한 데이터 전송을 보장하는 기법

 

네트워크 계층 프로토콜

• IP(Internet Protocol): 송수신 간의 패킷 단위로 데이터를 교환하는 네트워크에서 정보를 주고받는데 사용하는 통신 프로토콜
• ARP(Address Resolution Protocol): IP 네트워크상에서 IP주소를 MAC주소(물리 주소)로 변환하는 프로토콜
• RARP(Reverse Address Resolution Protocol): IP 호스트가 자신의 물리 네트워크 주소는 알지만 IP 주소를 모르는 경우, 서버로부터 IP 주소를 요청하기 위해 사용하는 프로토콜
• ICMP(Internet Control Message Protocol): ping 유틸리티 구현을 통해 오류가 발생했음을 알리는 기능 수행

 

 

OSI(Open System Interconnection) 7계층

컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 개방형 시스템 상호 연결 모델

 

계층	계층 이름	설명	프로토콜	전송단위	장비
7계층	응용계층 (Application Layer)	- 사용자와 네트워크 간 응용서비스 연결, 데이터 생성	HTTP / FTP	데이터 (Data)	호스트 (PC 등)
6계층	표현 계층 (Pressentation Layer)	- 데이터 형식 설정, 부호교환, 암.복호화	JPEG / MPEG
5계층	세션 계층 (Session Layer)	- 송수신 프로세스 간의 연결 - 연결 접속, 동기제어	RPC / NetBIOS
4계층	전송 계층 (Transport Layer)	- 송수신 프로세스 간의 연결 - 신뢰성 있는 통신 보장 - 데이터 분할, 재조립, 흐름 제어, 오류 제어, 혼잡 제어	TCP / UDP	세그먼트 (Segment)	L4 / 스위치
3계층	네트워크 계층 (Network Layer)	- 단말기 간 데이터 전송을 위한 최적화된 경로 제공	IP / CMP	패킷 (Packet)	라우터
2계층	데이터링크 계층 (Data Link Layer)	- 인접 시스템 간 데이터 전송, 전송 오류 제어 - 동기화, 오류 제어, 흐름 제어, 회선 제어	HDLC / PPP	프레임 (Frame)	브리지 / 스위치
1계층	물리 계층 (Physical Layer)	- 0과 1의 비트 정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호 변환	RS-232C	비트 (Bit)	허브/ 리피터

 

참고자료

수제비 정보처리기사 실기 11-30 ~ 11-35