OSI 7계층
- 컴퓨터 네트워크 및 통신을 7개의 레이어로 표현한 모델
- 하위 계층의 기능을 활용해 역할을 수행하고 상위 계층으로 처리 결과를 전달
- 각 계층이 독립적으로 설계되므로, 특정 계층의 변경이 다른 계층에 영향을 미치지 않음
Physical Layer
- 장치를 연결하기 위한 매체의 물리적인 사항
- 전압, 주기, 시간, 전선의 규격, 거리 등
- 단위 Bits
- 대표 구성 요소 : 케이블, 안테나, 허브, 리피터
- 여러 Client 끼리의 1:1 통신은 위 그림처럼 Client 가 많아질수록 복잡해짐
허브
- 피지컬 계층에서 다수의 기기들을 연결해주는 장치
- 허브는 스위치 처럼 똑똑하지 않아서 다음과 같은 특징을 가짐
1. 누구에게 전송하든 모두에게 전송됨 (Broad Cast)
2. 충돌 감지 불가 (CSMA/CD)
Data Link Layer
- 물리적인 통신을 제어하여 디바이스와 디바이스간 통신 및 전송을 안정화 하기 위한 프로토콜
- 주요 단위 Frame
- 주요 구성 요소 : Mac Address, Switch
- CSMA/CD 방식을 활용하여 디바이스간 통신을 원활하게 연결
- 대상을 구별하여 디바이스간 통신을 지원 (Uni Cast)
스위치
스위치가 등장함으로써 허브와 달라진 점
- MAC 주소를 기반으로 특정 포트에만 데이터를 전송 -> Uni Cast 지원
- 각 포트가 개별적인 충돌 도메인을 형성하므로, 여러 장치가 동시에 전송 가능 -> 충돌 도메인 해결
- 각 포트에 독립적인 대역폭을 제공하여, 더 높은 데이터 전송 속도 지원
프레임
1. 프레임 헤더
- 목적지 MAC 주소
- 출발지 MAC 주소
- 타입/길이 : 프로토콜 유형, 데이터의 길이
2. 데이터 Payload
- 전송할 실제 데이터가 포함 (IP 패킷, ARP 요청 등)
3. 프레임 트레일러
- FCS(Frame Check Sequence) : 오류 검출을 위한 체크섬으로, 데이터의 손상 유무를 확인
프레임 스토리지
- 스위치가 네트워크에서 수신한 데이터를 임시로 저장하는 메모리 공간
- 목적지 포트가 사용 중일 경우 데이터를 대기
- 네트워크의 트래픽이 과다할 경우 전송 속도 조절 가능
- VLAN, QoS와 같은 다양한 기능을 지원
MAC 주소 테이블
- 스위치는 수신한 프레임의 출발지 MAC 주소를 읽고 어떤 포트로 들어왔는지 기록
- 수신한 프레임의 목적지 MAC 주소를 확인하고 해당 포트로만 프레임 전송
- 주소 테이블의 각 항목은 일정 시간 동안만 유효하며, 사용되지 않는 주소는 삭제
사진 출처
그림 1 AWS 공식
그림 2~6 유튜브 AWS 강의실