<4D F736F F F696E74202D FB3D7C6AEBFF6C5A920C7C1B7CEC5E4C4DDB0FA20B0E8C3FE20B8F0B5A8205BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

Size: px

Start display at page:

Download "<4D F736F F F696E74202D FB3D7C6AEBFF6C5A920C7C1B7CEC5E4C4DDB0FA20B0E8C3FE20B8F0B5A8205BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>"

경순 요
5 years ago
Views:

1 2011 년봄학기데이터통신 Chapter 04 네트워크프로토콜과계층모델

2 목차 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준프로토콜이란무엇인가넷째수준 1 다섯째수준 OSI 7 계층참조모델 31 3 OSI 모델의계층별기능과동작 3

3 Section 01 프로토콜이란무엇인가 마스터 프로토콜이란텍스트? 스타일을편집합니다둘째수준규칙들 (set of rules) 셋째 프레임수준(frame): 데이터링크계층에서사용되는데이터단위넷째 프레임의수준기본구성다섯째 목적지수준주소영역 : 데이터를받는디바이스의주소 네트워크상에있는디바이스사이에서정확한데이터의송신과수신을하기위한일련의 전송측주소영역 : 데이터를보내는디바이스의주소 유료부하영역 : 전송을원하는사용자데이터를담고있는영역

4 프로토콜이란무엇인가 개체 (entity) 란? 실제적으로데이터교환이가능한서버, 혹은모뎀등과같은디바이스에 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째디바이스수준)) 넷째 데이터전송과수준개체, 프로토콜과의상호관계다섯째수준 대한일반화한표현 ( 개체, 디바이스, 스테이션, 단말, 터미널, 엔드노드는보통같은의미로쓰임, (c.f., 네트워크노드 : 네트워크상에존재하는라우터, 스위치, 브릿지, 리피터, 허브와같은 데이터통신과관련된임의의두개체가네트워크를통해서상호간에데이터교환을하기 위해서는상호합의된규칙 ( 프로토콜 ) 에따라무엇을, 어떻게, 언제통신할것인가를정하고 이에따라데이터전송이이루어짐 프로토콜의구성요소 구문 (syntax) 요소 : 데이터의형식 (format), 부호화및신호의크기등을포함하여무엇을 전송할것인가에관한내용이들어있음 의미 (semantics) 요소 : 데이터의특정한형태에대한해석을어떻게할것인가와그와같은해석에따라어떻게동작을취할것인가등, 전송의조정및오류처리를위한제어정보 등을포함 타이밍 (i (timing) i 요소 : 언제데이터를전송할것인가와얼마나빠른속도로전송할것인가와 같은내용을포함

5 네트워크서비스와프로토콜의개념 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 다양한프로토콜의예셋째수준넷째수준프로토콜다섯째수준 서로다른특성을갖는이질적인네트워크시스템에존재하는두개체, 즉디바이스 A 와 B 상호간에데이터를주고받기위해서는, 다양한프로토콜들이필요 디바이스 A 와네트워크 1(Net 1) 간의프로토콜과디바이스 B 와네트워크 2(Net 2) 간의 상이한네트워크들을경유하여데이터를전송하는데필요한프로토콜 전송미디어상에서발생할수있는네트워크트래픽의혼잡을처리하기위한프로토콜

6 OSI 와 TCP/IP 프로토콜 마스터텍스트스타일을편집합니다 Interconnection) 모델이었음둘째수준셋째수준네트워크모델임넷째수준다섯째수준 1990 년이전, 데이터통신네트워크를대표하는계층구조모델은 OSI (Open Systems 오늘날, 데이터통신네트워크의대표적인모델은 TCP/IP 프로토콜을사용하는 TCP/IP 그러나 OSI 모델은여전히네트워크시스템에대한이해과성능분석, 네트워크설계시 유용한내용을제시함

7 Section 02 OSI 7 계층참조모델 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 OSI (Open Systems Interconnection) 모델이란무엇인가 1970 년대중반부터데이터통신네트워크를근간으로하여, 서로다른형태의분산 시스템이확산됨에따라, 컴퓨터및데이터통신산업에서도서로다른특성을갖는 시스템간에데이터전송이가능한개방형시스템 (Open System) 의필요성확대 ISO (International Standard d Organization) 에서데이터통신네트워크시스템에대한 개방형 7 계층구조를갖는 OSI 7 계층표준모델을제안 OSI 7 계층 참조모델 (reference model) 이라함 OSI 참조모델의목적 : 각종표준을개발하기위한기본골격을제공하는것과 궁극적으로동일한표준을지원하도록함으로써서로다른컴퓨터의응용프로세스간에 데이터통신이가능하도록하는것

8 OSI 모델의특성 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준확장성등을고려하여보편적인개념과용어를사용넷째수준다섯째수준 OSI 모델이제공됨으로써, 다양한프로세스들은네트워크상의다른시스템의응용프로그램과 정보처리작업을해당시스템의사양이나환경에영향을받지않고수행가능하게됨 OSI 모델은특정시스템에대한프로토콜의의존도를줄이고, 향후기술진보에따른프로토콜의 즉, 개방형시스템의프로세스와프로세스상호간의데이터통신, 데이터저장, 자원관리, 안전 보호및응용프로그램의지원등과같은협업동작 (cooperation) 에대하여규정

단말기동작과관련된프로그램운영 (operation) 기능제공 연결 (connection):

9 개방형시스템간데이터통신의기본요소 마스터텍스트스타일을편집합니다프로세스간에데이터통신기능제공둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 개방형시스템 (open system): 컴퓨터, 단말기, 통신제어장치, 단말기제어장치등과같은응용 응용개체 (application entity): 네트워크상에서동작하는응용프로그램과시스템운영및관리 프로그램, 단말기동작과관련된프로그램운영 (operation) 기능제공 연결 (connection): 응용개체간을연결하는논리적인데이터통신회선기능 물리적미디어 (physical media): 데이터링크, 채널등과같이네트워크시스템간의데이터 전송기능제공 Q. 논리적 (logical) vs. 물리적 (physical)?

10 OSI 계층구조 마스터텍스트스타일을편집합니다고려하여계층구조를가짐둘째수준셋째수준구성넷째수준다섯째수준 효율적인소프트웨어구조와서로다른특성을갖는네트워크구조에대한효율적인관리등을 전체네트워크시스템을 7 개의기능계층으로세분화하고, 각계층은정형화된기능을수행하도록 네트워크계층구조는개체에대한서비스및프로토콜에의해구체화됨

information) + N-SDU PCI: 제어정보넷째수준 SDU: 데이터정보 N-SDU = (N+1)-PDU 다섯째수준 계층이내려갈수록계층별 PCI

11 OSI 계층별연계 서비스데이터단위 Service Data Unit (SDU) 마스터텍스트스타일을편집합니다 프로토콜데이터단위 Protocol Data Unit (PDU) 둘째 N-PDU: 수준N 계층의데이터 ( 패킷 ) 를나타내는단위셋째 N-PDU 수준= N-PCI (protocol control information) + N-SDU PCI: 제어정보넷째수준 SDU: 데이터정보 N-SDU = (N+1)-PDU 다섯째수준 계층이내려갈수록계층별 PCI 가계속붙는구조로프레임사이즈가증가함 서비스액세스점 Service Access Point (SAP) N-SAP 를경유하여계층간필요한정보를주고받음 N-SAP 송신방방향 수신신방향

12 Section 03 OSI 모델의계층기능마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 12

13 물리계층 물리계층 (Physical Layer) 이란? 마스터텍스트스타일을편집합니다 OSI 참조모델의최하위계층둘째 비트수준단위의데이터전송에관계셋째수준기능과관계됨넷째수준 물리계층기능의예다섯째수준 자신보다상위에있는데이터링크계층의데이터통신기능을원활하게수행하도록물리적인연결설정과유지및해제 신호의전송및수신과관련되는 DTE/DCE (Data Terminal Equipment/Data Circuit terminating Equipment) 인터페이스회로와제어순서, 커넥터형태등의규격 DTE/DCE 인터페이스가규정하는주된사항은논리적 전기적 기계적조건등 논리적조건 : 신호의기능명칭, 시간조건, 절차등을규정 전기적조건 : 신호선의전원인터페이스, 부하인터페이스, 출력전압, 전원전압, 2 진수의논리적표현, 한계값등을규정 기계적조건 : DCE/DTE 에연결되는커넥터및데이터통신링크에연결되는커넥터의형태와치수및신호핀의배열등에 대해규정 컴퓨터 멀티플렉서 라우터 모뎀 인터페이스카드

14 데이터링크계층 마스터텍스트스타일을편집합니다 개요둘째수준 물리계층의상위에위치셋째수준넷째수준전송을수행다섯째수준 물리계층이제공하는비트전송기능을이용하여인접한개방형시스템사이에서원활한데이터 하부의물리적인연결을통해보다신뢰성있는데이터전송수단을제공하는계층 랜 (LAN) 에서는매체연결제어 (MAC) 와논리링크제어 (LLC) 의두서브계층으로구분 데이터링크계층은보다신뢰성있는데이터전송을위해데이터를프레임으로구성하여처리 프레임에대한동기화기능및에러제어기능수행. 데이터링크계층의프로토콜의예 BSC 전송제어절차, HDLC 전송제어절차, 멀티링크전송제어절차, IEEE 802 논리링크제어등

15 데이터링크계층의기능 데이터의프레임화마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 프레임의순서제어셋째수준 순차적인프레임전송을위하여프레임번호를부여넷째수준 프레임의전송확인과흐름제어다섯째수준 데이터전송시데이터를일정한길이로분할하여프레임단위로만드는과정 전송측에서여러개의프레임을연속하여전송하는경우에, 전송되는프레임이정확하게 오류검출및복원 수신측에전송되었는가를확인하고, 동시에흐름제어도수행. 전송되는프레임에는오류검출용의비트열이첨부되어있으며, 수신측에서는이비트열을 조사함으로써프레임의전송상오류를판단 ( 오류시재전송요청 ) 데이터링크연결설정과해제 프레임전송에앞서수신측이데이터통신가능상태에있는지를확인하여데이터링크의 연결을설정하고해제함

16 네트워크계층 (1) 네트워크계층 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째네트워크수준연결의설정, 유지및해제기능을수행다섯째수준 데이터링크기능을이용하여네트워크시스템상호간에데이터를전송할수있도록 경로배정 (routing) 과중계 (relay) 기능, 흐름제어, 오류제어등의기능을수행 개방형시스템상호간의데이터통신회선에대한네트워크연결을상위계층에제공하기위하여, 다수의네트워크를경유하는경우양측의종단에서동일품질의서비스를제공하도록조정하는기능 연결형네트워크서비스 (ISO 8348) 논리적인데이터통신회선을설정한후데이터를전송 전송이끝난후에회선을해제 연결의설정 데이터전송 연결의해제 라는 3 단계로데이터통신이이루어짐 장점 : 데이터의순서제어와흐름제어과정이비교적간단하므로파일전송과같은대량의 데이터를연속적으로전송하는데효율적임.

17 네트워크계층 (2) 비연결형네트워크서비스 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준데이터단위 (PDU) 를전송하는방식셋째수준넷째수준다섯째수준 수신측의동위계층과의연결을위한논리적데이터통신회선을설정하지않고전송단위인프로토콜 네트워크연결설정을하지않으므로, 데이터의분실과중계지연등에대한제어기능을갖지않음 장점 : 네트워크계층에다른통신네트워크를상호연결하는것이용이하며, 특별한경우에는 연결형에비하여네트워크의기능을간략화할수있음

18 전송계층 마스터텍스트스타일을편집합니다제공둘째수준 프로세스 (process) 란? 셋째수준넷째수준다섯째수준 전송계층은하부네트워크와독립적으로신뢰성있는프로세스상호간의완전한메시지전달기능을 호스트컴퓨터에서동작하고있는응용프로그램 (application program) 을뜻함 전송계층은완전한메시지전달기능을제공하기위해서흐름제어, 오류제어, 메시지전달등의 기능을수행 연결성과비연결성등의두가지운용모드를지원 전송계층은하위계층을구성하는다양한데이터통신네트워크의품질의차이를보상하고데이터통신에적합한종단프로세스간에서데이터전송을보장하는계층 전송서비스기본요소인전송프로토콜데이터단위 (T-PDU) 가네트워크서비스를이용하여상대의전송개체에전송됨

19 전송계층의데이터통신모델마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

20 세션계층과표현계층 세션계층 (Sesssion layer) 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준대화를관리하고조정셋째수준넷째수준설정하고, 해제하는수단을제공다섯째수준 서로다른컴퓨터에서동작되고있는두개의응용계층프로토콜개체가데이터를전송하는데필요한 순서에따라데이터를조합하고동기화하는수단과응용계층프로토콜개체간에대화채널을 표현계층 (Presentation layer) 두사용자응용프로세스간에교환될데이터의형식과관련 사용자데이터전송을위해상호동의하고이해하는형식이협상될수있도록하는수단을제공 데이터형식변환의개념과관련된기능을제공해주는계층

21 응용계층 개요마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준응용기능등을제공넷째수준다섯째수준 응용계층은 OSI 참조모델의최상위계층으로서자원 (resource) 결정, 구문확인등의기능과정보 처리를수행하는응용프로그램및프로세스간의인터페이스, 데이터통신을수행하기위한기본적인 서비스의관점에서기본적인응용기능에대하여공통으로사용되는기능을공통응용서비스라하고, 이이외의기능을특정응용서비스라고함 응용개체 (AE, application entity) 란? 사용자요소 (UE, user element) 공통응용서비스요소 (CASE, common application service element) 특정응용서비스요소 (SASE, specific application service element)

22 응용개체의 3 가지구성요소 마스터텍스트스타일을편집합니다이용하는요소둘째수준셋째수준넷째수준 recovery control) 제어등을수행다섯째수준 사용자요소 (UE, user element): 응용프로그램이데이터통신을수행하기위하여응용서비스를 공통응용서비스요소 (CASE, common application service element): 응용계층내에서공통으로 사용되는서비스요소로문맥제어, 정보전송과대화제어, CCR(commitment concurrency and 특정응용서비스요소 (SASE, specific application service element): 가상단말기, 파일전송액세스 관리, 작업전송조작, 원격데이터베이스액세스, 네트워크관리등특정기능에사용되는서비스요소

23 요약 프로토콜 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 OSI 참조모델셋째수준넷째수준다섯째수준 구성기본요소 : 구문 (syntax), 의미 (semantics), 타이밍 (timing) 물리계층, 데이터링크계층, 네트워크계층, 전송계층, 세션계층, 표현계층, 응용계층 계층기능예 물리계층 (Physical Layer) 데이터링크계층 (Data link Layer) 네트워크계층 (Network Layer) 전송계층 (Transport Layer) 세션계층 (Session Layer) 프리젠테이션계층 (Presentation Layer) 애플리케이션계층 (Application Layer) 장비간의비트의이동, 볼트, 선로의속도, 케이블핀사양에대한스펙을다루는계층으로물리적매체를통해비트의흐름을전송하기위해요구되는기능들을조정 비트의바이트화, 바이트의프레임화의조합으로프레임을오류없이한장치에서다른장치로프레임을전달하는역활을수행 데이터통신에서최적의경로를결정하기위해사용하는논리적주소할당하여발신지로부터목적지로패킷 (Packet) 을전달하는역활을수행 신뢰할수있는전송과신뢰할수없는전송다중통신을제공 다른어플리케이션에서데이터의분리역확을수행및대화의시작, 조정, 종결에대해규칙들을규정하여통신세션을구성하는계층으로, 포트 (Port) 연결의기능을제공 데이터가표현되는방법및암호화와같은특수처리등을제공하며운영체제의한부분으로입력또는출력되는데이터를하나의하나의표현형태로변환하는역활을수행 네트워크와어플리케이션소프트웨어간인터페이스를제공하며사용자가네트워크에접근할수있도록다루는계층 EIA/TIA-232. V / 802.2, HDLC, MAC, PPP IP, IPX, ICMP, IGMP TCP, UDP, SPX 어플리케이션엑세스의스케줄링, SSH, TLS JPEG, MPEG, ASCII, EBCDIC DHCP, DNS, FTP,HTTP

24 참고 OSI 모델및계층별프로토콜예마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 24

25 숙제 교재 Chapter_04 연습문제 7 번, 9 번, 10 번 마스터텍스트스타일을편집합니다 제출방법 : (hhchoi@hknu.ac.kr) 둘째 제출기한수준: 1주일셋째넷째수준다섯째수준 25

OSI 참조 모델과 TCP/IP

OSI 참조 모델과 TCP/IP TCP/IP 프로토콜분석및네트워크프로그래밍 Chapter 1: OSI 참조모델과 TCP/IP 2003. 3. 1 프로토콜 (Protocol) 표준화된통신규약 장치간의정보를송수신하기위한협정 무전기의예 Over: 송신완료통지 Roger: 수신완료통지 제 1 장 OSI 참조모델과 TCP/IP 2 OSI 참조모델 목표 이기종컴퓨터간에도통신이가능한개방형시스템 상호접속모델제시