TCP / IP 4계층 모델, PDU

2025. 4. 22. 14:39·Computer Science/네트워크
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TCP / IP 4계층

실제 인터넷에서 널리 쓰이는 모델로, OSI 7계층 모델을 4단계로 단순화한 버전

 

OSI 7계층: 네트워크를 이론적으로 기술하고 이해할 때 주로 활용
TCP/IP 4계층 : 구현, 네트워크 프로토콜에 중점을 둔 네트워크 참조 모델


계층 간 데이터 송수신 과정

컴퓨터를 통해 다른 컴퓨터로 데이터를 요청하면 어떤 일이 일어날까


기본 개념

캡슐화

상위 계층의 `헤더`와 `데이터`를 하위 계층의 데이터 부분에 포함 시키고 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정

캡슐화 과정

역캡슐화

하위 계층에서 상위 계층으로 가며 각 계층의 헤더 부분을 제거하는 과정

역캡슐화 과정

캡슐화된 데이터를 받게 되면, 링크 계층에서부터 타고 올라오면서 프레임화 된 데이터는 다시 패킷화를 거쳐 세그먼트& 데이터그램화를 거쳐 메시지화 되는 역캡슐화 과정 발생

0, 1 bit > 프레밍 > 세그먼트 || 데이터그램 > 메시지

예시) 클라이언트가 서버에 HTTP 요청을 보내는 경우

😎 송신 측 (클라이언트)

  1. Application Layer (응용 계층)
    1. 사용자가 웹사이트 접속 → HTTP 요청 생성
    2. 예: `GET /index.html HTTP/1.1`
    3. 데이터: HTTP 메시지
  2. Transport Layer (전송 계층)
    • TCP 사용 시 → 데이터를 세그먼트(Segment)로 나눔
    • 포트 번호 추가 (예: 80번 포트)
    • 데이터: TCP 헤더 + HTTP 메시지
  3. Internet Layer (인터넷 계층)
    • IP 주소 부여 (출발지/목적지 IP)
    • 데이터: IP 헤더 + TCP 세그먼트
  4. Link Layer (네트워크 인터페이스 계층)
    • MAC 주소 추가, 프레임 생성
    • 데이터: 프레임 헤더 + IP 패킷 + CRC (프레임 트레일러)
  5. 물리 전송
    • 전기 신호로 변환되어 케이블/무선으로 송신

🖥 수신 측 (서버)

  1. Link Layer
    • 신호 수신, 프레임 해석
    • MAC 주소 검사 후 IP 계층으로 전달
  2. Internet Layer
    • IP 헤더 확인, 목적지 IP 검사
    • TCP로 전달
  3. Transport Layer
    • 포트 번호 확인 (예: 80)
    • TCP 연결 확인, HTTP 데이터 추출
  4. Application Layer
    • HTTP 메시지 처리 → 웹 서버가 응답

PDU (Protocol Data Unit)

네트워크의 계층 간 데이터가 전달될 때 한 덩어리 단위를 PDU라고 함

제어 관련 정보들이 포함된 `헤더`와 데이터를 의미하는 `페이로드`로 구성되어 있으며, 계층마다 부르는 명칭이 다름

명칭

  • 애플리케이션 계층: 메시지
  • 전송 계층: 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP)
  • 인터넷 계층: 패킷
  • 링크 계층: 프레임(데이터 링크), 비트(물리)
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