[스터디 4일차] 3 way handshake와 4 way handshake / OSI 7 계층

 

1. 3 way handshake와 4 way handshake                                               

1) 관련 용어

- 프로토콜

:  서로 다른 하드웨어와 운영체제를 가지고 서로 통신을 하기위한 규칙

 

- IP

: 인터넷 환경에서의 통신 규약.  패킷이라는 통신 단위로 데이터를 전달하며, 지정한 IP주소로 데이터를 전달함

비연결성과 비신뢰성의 특징을 가짐

 

- TCP

: 클라이언트와 서버가 연결된 상태에서 데이터를 주고받는 연결 지향적 프로토콜

1.연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공
2.3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking 과정을 통해 해제
3.흐름 제어 및 혼잡 제어
4.높은 신뢰성을 보장
5.UDP보다 속도가 느림
6.전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point) 방식

 

2) TCP / IP 와 TCP/IP 4계층

TCP / IP

:IP주소 체계를 따르면서 TCP의 특성을 활용해 송 수신자의 논리적 연결을 생성하고 신뢰성을 유지할 수 있도록 하는 통신 (HTTP, FTP, SMTP 등 TCP를 기반으로 한 많은 수의 애플리케이션 프로토콜들이 IP 위에서 동작하기 때문에, 묶어서 TCP/IP로 부르는 것임)

 

1- 애플리케이션 계층(Application Layer)

: 사용자와 가장 가까운 계층으로 어플리케이션끼리 정보를 주고받는 통신

 ex ) FTP, HTTP, SSH, Telnet, DNS, SMTP 데이터

 

2- 트랜스포트 계층(Transport Layer)

: 사용자로부터 송신된 데이터를 수신 측 애플리케이션으로 전달하는 것을 도와줌

HTTP데이터는 해당 계층에서 TCP 세그먼트 단위로 잘림. 수신측은 TCP 헤더의 포트 번호로 송/수신 어플리케이션을 구분하고 시퀀스 넘버로 세그먼트를 재조립 함

ex) TCP, UDP, RTP, RTCP 등

 

3- 네트워크 계층(Network Layer)

: IP주소를 바탕으로 수신 측까지 데이터를 전달하기 위해 사용

통신 시 TCP 세그먼트를 IP패킷에 담는다. 이 때 IP 헤더이는 송수신측 IP주소가 담김.

자신의 IP주소는 알지만, 통신할 상대의 IP주소를 모르기 때문에  DNS 프로토콜을 통해 도메인 정보로 IP주소를 아냄

ex) IP, ARP, ICMP, RARP, OSPF 등 

 

4- 링크 계층(Link Layer)

: MAC 주소를 바탕으로 네트워크에 직접 연결된 기기 간의 데이터 전송을 도와줌

통신시 IP주소를 MAC주소로 바꾸는 ARP프로토콜을 사용해 MAC주소를 알아냄

ex) Ethernet, PPP, Token Ring 등

 

3) 3-way handshake

- TCP/IP 4 계층을 통과하며 데이터를 보낼 준비가 되면 수신 측이 받을 준비가 되었는지 확인하는 과정

- SYN(접속 요청) -> ACK(요청 수락) & SYN(접속 요청) -> ACK(요청 수락) 과정을 통해 데이터가 오가고 연결이 이루어짐

 

4) 4-way handshake

- 데이터 송 수신이 완료된 후 TCP의 연결을 해제하는 과정

- FIN -> ACK -> FIN -> ACK의 과정을 통해 데이터가 오가고 연결이 끊김

 

2.  OSI 7 계층                                                                      

1) 1계층 - 물리 계층 (Physical Layer)

- bit 단위의 통신을 하는 계층.

- 데이터를 전달할 뿐 데이터가 무엇인지, 에러등에 대해서는 신경쓰지 않음

ex) 케이블, 허브

 

2) 2계층 - 데이터 링크 계층 (DataLink Layer)

- 맥주소를 가지고 통신하며, 프레임 단위로 전송함

- 패리티 비트검사, 해밍 부호 검사 

ex) 브릿지, 스위치

 

3) 3계층 - 네트워크 계층 (Network Layer)

- IP 주소를 활용하며, 경로를 선택하고 주소를 정한 뒤, 경로에 따라 패킷을 전달해 주는 역할

- 도메인 주소를 IP 주소로 변환하는 행위를 DNS라고 함 

ex) 라우터를 사용

 

4) 4계층 - 전송 계층 (Transport Layer)

- 데이터를 전송하고, 전송 속도를 조절하며, 오류가 발생된 부분은 다시 맞춰 주는 계층

- TCP / UDP 프로토콜을 사용하며, 헤더에 포트번호를 포함하여 전달하는 계층

(포트번호 : 하나의 컴퓨터에서 동시에 실행되고 있는 프로세스들이 서로 겹치지 않게 가져야 하는 정수 값)

ex) TCP 전송 데이터 단위 : Segment, UDP 전송 데이터 단위 : Datagram

 

5) 5계층 - 세션 계층

- 네트워크상 양쪽 연결을 관리하고 연결을 지속 시켜 주는 계층

-  포트 기반으로 구성하여 연결

- 주로, TCP/IP 세션을 만들고 유지하며, 세션이 종료되거나 전송이 중단될 시 복구하는 기능을 가짐

 

6) 6계층 - 표현 계층

- 코드 간의 번역을 담당

ex) MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작

 

7) 7계층 - 응용 계층

- 사용자를 위한 인터페이스를 제공하며, 사용자에게 보이는 유일한 계층

ex)  HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet

 

8) OSI 7계층 관련 면접 예상 질문 

Q. [네트워크 계층] 호스트란 무엇인가?

A. 네트워크에 연결 되어 있는 컴퓨터들을 호스트라고 부른다.

 

Q. [데이터 링크 계층 + 네트워크 계층] Mac 주소와 IP 주소의 차이는 무엇인가?

A. https://jhnyang.tistory.com/404

맥 어드레스란 무엇인가? IP주소와 맥주소(MAC address) 차이, 맥 주소 확인하는 법 - 네트워크 기초

 

Q. [세션 계층] 세션과 쿠키의 차이는 무엇인가?

A.