네트워크 - (3) 네트워크의 전체 흐름과 무선랜

앞서 살펴본 OSI 모델을 다시 구성해보면,

1. 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하는 데에 필요

2. 데이터 링크 계층 : 랜에서 데이터를 송수신하는 데에 필요

3. 네트워크 계층 : 다른 네트워크에 있는 목적지에 데이터를 전달하기 위해 필요

4. 전송 계층 : 목적지에 정확하게 데이터를 송신하기 위해 필요

5. 응용 계층 : 어플리케이션 등에서 데이터를 송수신하는 데 필요

로 정리할 수 있다.

데이터 링크 계층에서는 맥 주소를, 네트워크에서는 IP주소를, 전송 계층에서는 포트 넘버를 통해 데이터를 주고받고자 한다.

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컴퓨터가 웹 서버에 통신하려고 할 때, 전체 과정을 살펴보자.

가장 먼저 3-way handshake로 연결을 확립해야한다. 이를 통해 연결을 확립했다고 가정하자.

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브라우저 URL창에 도메인을 치고 Enter키를 누르게 되면, 응용 계층에서부터 캡슐화가 시작된다.

컴퓨터는 응용 계층에 GET /index.html HTTP/1.1~ 과 같은 HTTP 프로토콜을 이용하여 요청을 보낸다.

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전송 계층은 출발지 포트 넘버와 목적지 포트 넘버를 정하게 된다. 목적지는 HTTP이니 80번 포트를 사용한다.

이 때 출발지 포트 넘버와 목적지 포트 넘버가 담긴 TCP헤더를 붙여 세그먼트를 생성하게 된다.

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이 데이터가 네트워크 계층으로 전달되면, IP 헤더를 붙이게 된다.

출발지 IP주소와 목적지 IP주소가 붙어 IP패킷을 생성한다.

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IP패킷이 데이터 링크 계층으로 전달되면 이더넷 헤더를 붙여 이더넷 프레임을 생성한다.

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이더넷 프레임은 물리 계층에서 전기 신호로 변환되어 네트워크로 전송된다.

랜 카드가 전기 신호로 변환하는 데 사용된다.

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이 전기 신호는 스위치를 타고 들어가 스위치 내의 물리 계층에서 데이터를 변환하고,

데이터 링크 계층에서 다시 물리 계층을 통해 전기 신호로 변환하여 라우터로 전송한다.

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라우터는 물리 / 데이터 링크 / 네트워크 계층까지 통하게 되는데,

각 과정에서 역캡슐화를 통해 정보를 확인한다.

데이터 링크 계층에서는 목적지 MAC주소를 자신의 주소와 비교하여 같을 경우 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하여 네트워크 계층으로 전달한다.

네트워크 계층은 라우팅 테이블에서 목적지 IP주소를 찾게 된다.

라우팅을 통해 출발지 IP주소를 라우터의 외부 IP주소(WAN쪽, 다른 라우터와 통신해야되므로)로 변경하고, 데이터 링크 계층에 다른 라우터로 전송이 될 수 있도록 이더넷 헤더와 트레일러를 붙여 전송한다.

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물리 계층을 통해 전송된 전기 신호는 다른 라우터로 전송이 되고,

다른 라우터는 동일하게 역캡슐화를 통해 네트워크 계층에서 목적지 IP주소를 라우팅 테이블에서 확인한다.

그 후 출발지 IP주소를 자신의 내부 IP 주소 (LAN측)으로 변경하여 데이터 링크 계층으로 다시 보낸다.

그 후 물리 계층에서 전기 신호로 변환되어 스위치를 거치고, 스위치에서 물리 / 데이터 링크 계층을 통한 이후 최종적으로 목적지 컴퓨터로 도착하게 된다.

출처 : https://jhkang-tech.tistory.com/20

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무선 랜에 대하여

무선 랜의 경우 물리적인 선이 없어도 된다는 장점이 있지만, 거꾸로 보안의 이슈가 있다.

무선 랜은 무선 엑세스 포인트를 가지고 있다.

컴퓨터가 이 포인트와 통신하기 위해서는 무선 랜 칩과 무선 랜 어댑터가 필요하다.

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무선 엑세스 포인트에 연결하고자 하는 무선 클라이언트는 네트워크 혼선을 피하기 위해 SSID를 사용한다.

SSID란 Service Set IDentifier로, 엑세스 포인트의 고유 이름이다.

가장 처음에 연결하고자 할 때 무선 엑세스 포인트와 서로 동일한 SSID인지를 확인한다.

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무선 랜은 여러 컴퓨터를 연결하기 위해 전파가 약해지거나 통신 속도를 늦추지 않기 위해 '채널'을 통해 주파수 대역을 분할하게 된다.

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이렇게 총 3편을 통해 네트워크에 대한 기본적인 지식을 살펴볼 수 있었다.

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참고자료

https://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13735927

 

모두의 네트워크

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