Ruby의 정리공간

• IP 주소를 설정하여 데이터가 송신지에서 최종 수신지까지 정확하게 전송되도록 경로를 설정하는 계층

IP 프로토콜

• 컴퓨터 간에 통신하기 위해 인터넷 계층에서 사용하는 프로토콜
• 데이터를 전송할 최적의 경로를 선택하는 라우팅 기능을 수행

전송 계층

• 송신자와 수신자를 연결하는 통신 서비스를 제공하는 계층
• 오류 복구와 흐름 제어를 담당하고 데이터의 신뢰성을 보장
• 데이터를 송신시에는 데이터를 세그먼트들로 나누는 단편화를, 수신시에는 데이터를 재조립하는 역할을 담당
• 연결형 통신 프로토콜인 TCP 와 비연결 지향 프로토콜인 UDP 를 사용

TCP - Transmission Control Protocol

• 전송 제어 프로토콜
• 두 개의 호스트를 연결하고 신뢰성 있는 바이트 스트림 서비스를 제공
• 클라이언트와 서버가 데이터를 전송하기 전에 먼저 데이터를 송수신할 수 있는 연결 통로를 만들고 데이터를 전송
  • 3-Way Handshake 를 통해 클라이언트와 서버는 TCP 커넥션을 맺고 데이터를 전송
  • 4-Way Handshake 를 통해 통신을 종료

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• TCP 커넥션

응용 계층

• 클라이언트의 요청을 전송하기 위해 데이터를 서버가 이해할 수 메시지로 변환하고 하위 계층인 전송 계층으로 전송하는 역할을 담당하는 계층

OSI 참조 모델을 기준으로 본 응용 계층의 세부 계층

응용 계층

• 파일 전송, 데이터베이스, 원격 접속, 메일 전송 등의 서비스를 제공. 해당 서비스들은 응용 프로그램을 통해 사용자에게 제공
  • HTTP - 서버와 클라이언트 간에 하이퍼텍스트 문서를 송수신하는 프로토콜
  • FTP - 인터넷에서 파일을 전송하는 기본 프로토콜
  • SMTP - 메일을 송수신하기 위해 사용되는 프로토콜

표현 계층

• 송신 측과 수신 측의 데이터 표현의 차이를 해결하기 위해 서로 다른 형식으로 변환하거나 공통 형식을 제공하는 계층
• 암호화 / 복호화, 압축 / 압축 해제, 코드 변환 등을 처리

세션 계층

• 세션 연결의 설정과 종료, 세션 메시지 전송, 동기화 등을 담당하는 계층
  
  • 동기화 - 데이터를 전송할 순서와 수신자 확인이 필요한 곳을 결정

TCP/IP 프로토콜

• 전송 제어 프로토콜인 TCP 와 인터넷 프로토콜 IP를 의미
• 인터넷에서 컴퓨터 간의 통신이 가능하도록 표준화하여 채택한 통신 규약
• 일반적으로 FTP, Telnet, SMTP 등 상위 응용 계측의 프로토콜도 포함된 개념으로 인터넷에서 접속하는 프로토콜 중 가장 중요한 기능을 하는 TCP 와 IP 또는 여러 프로토콜의 집합이라 할 수 있다.

네트워크 접속 계층

• 운영체제의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등 하드웨어적인 요소와 관련된 것을 지원하는 계층
• 이더넷, MAC/LLC, SLIP, PPP 등의 프로토콜을 사용

네트워크 계층

• 인터넷 계층. 네트워크의 패킷 전송을 제어하는 계층
• IP, ARP, ICMP, IGMP 등의 프로토콜을 사용
• IP 프로토콜
  • 네트워크의 주소체계를 관리하고 전송에 필요한 경로를 결정, 패킷을 정확한 수신지로 전송하는 역할을 담당하는 프로토콜

전송 계층

• 호스트 간의 데이터 전송을 담당하는 계층
• 송신시에는 상위 계층으로부터 전달받은 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 패킷 단위로 분할하고 수신시에는 하위 계층으로부터 전달받은 패킷을 원래의 데이터로 재결합하는 역할을 담당
• OSI 참조 모델에서의 전송 계층과 세션 계층 일부의 역할을 담당
• TCP, UDP 프로토콜을 사용
• TCP 프로토콜
  • 전송되는 패킷에 오류와 중복이 없게하고, 보낸 순서대로 수신측에서 받을 수 있도록 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 프로토콜

응용 계층

• 클라이언트의 요청을 전송하기 위해 데이터를 서버가 이해할 수 메시지로 변환하고 하위 계층인 전송 계층으로 전송하는 역할을 담당하는 계층

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• TCP/IP - 응용 계층

OSI 참조 모델

• Open Systems Interconnection Reference Model
• 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여 각 계층마다 표준화된 서비스와 프로토콜을 규정
• 각 계층마다 원인을 분석할 수 있어 문제 해결이 쉬어짐
  • 물리 계층 - 데이터를 전송 매체로 전송할 수 있게 변환하는 역할을 담당
  • 데이터링크 계층 - 네트워크 상의 주변 장치들 간의 데이터 전송을 담당
  • 네트워크 계층 - 중간 라우터를 통한 라우팅을 포함하여 패킷 포워딩을 담당
  • 전송 계층 - 목적지까지 신뢰할 수 있는 데이터를 전송하는 역할을 담당
  • 세션 계층 - 세션 연결의 설정과 해제, 세션 메시지 전송 등의 역할을 담당
  • 표현 계층 - 데이터의 변환, 암호화 및 복호화 등의 역할을 담당
  • 응용 계층 - 사람이 인식하고 표현 계층과 상호 작용할 수 있는 데이터와 그림을 보여주는 역할을 담당

OSI 참조 모델의 데이터 송신

• 데이터 송신 시에는 응용 계층에서 하위 계층으로 순차적으로 데이터가 전송되며 각 계층을 거치면서 계층 헤더 및 트레일러 형태로 정보가 추가된다.

OSI 참조 모델의 데이터 수신

• 데이터 수신 시에는 물리 계층에서 상위 계층으로 순차적으로 데이터가 전송되며 각 계층을 거치면서 계층 헤더 및 트레일러 정보를 제거한다. 최종적으로 응용 계층에 데이터를 적절한 형태로 변환하여 제공한다.

서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송

• 여러 노드를 통해 서로 다른 시스템에 데이터를 전송할 경우에 노드 지점에서는 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층만을 사용하여 수신 및 전송하게 된다.

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• TCP/IP 프로토콜

TCP 커넥션

• 클라이언트와 서버 간에 데이터를 안정적으로 전달하기위한 커넥션
• HTTP 통신은 패킷 교환 네트워크 프로토콜들의 계층화된 집합인 TCP / IP 를 통해 이루어짐

3-Way Handshake

• TCP / IP 프로토콜을 이용해서 통신을 할 때 연결을 수립하기 위한 과정. 해당 과정을 통해 TCP 커넥션을 생성한다.
• 순서
  
  1. 통신을 하기 위해 클라이언트에서 서버로 데이터 전송을 허가받기 위해 SYN(요청) 플래그를 서버에 전송
  2. 서버쪽에서 응답을 회신하기 위해 연결 확립에 대한 응답을 보냄. 클라이언트의 요청을 허가하는 ACK(응답) 플래그와 함께 서버 역시 클라이언트에게 데이터 전송을 허가받기 위해 SYN 플래그를 클라이언트에게 전송.
  3. 클라이언트 쪽에서 서버의 데이터 전송을 허가하는 ACK 플래그를 전송

TCP 커넥션 생성

• TCP 커넥션을 생성하기 위해서는 4가지 값이 필요
  • 발신지 IP 주소, 발신지 포트, 수신지 IP 주소, 수신지 포트
  • 요청 URL과 3-Way Handshake 의 과정을 통해 얻은 정보로 TCP 커넥션을 생성

4-Way Handshake

• TCP / IP 프로토콜을 이용해서 통신을 할 때 연결을 종료하기 위한 과정. 해당 과정을 통해 TCP 커넥션을 종료한다.
• 순서
  1. 클라이언트에서 연결을 종료하기 위해 서버에게 FIN(연결 종료) 플래그를 서버에 전송
  2. 서버에서 클라이언트로부터 받은 연결 종료 요청에 대한 응답으로 ASK 플래그를 전송
  3. 서버에서 연결 종료 작업을 처리 후 FIN 플래그를 클라이언트에게 전송
  4. 클라이언트에서 서버로부터 받은 연결 종료 요청에 대한 응답으로 ASK 플래그를 전송