[모두의 네트워크] 08장. 네트워크의 전체 흐름 살펴보기

랜 카드에서의 데이터 전달과 처리

네트워크의 구성

• 응용 계층 : 애플리케이션 등에서 사용하는 데이터를 송수신하는데 필요
• 전송 계층 : 목적지에 데이터를 정확하게 전달하는데 필요
• 네트워크 계층 : 다른 네트워크에 있는 목적지에 데이터를 전달하는데 필요
• 데이터 링크 계층 : 랜에서 데이터를 송수신하는데 필요
• 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하는데 필요

OSI 모델의 네트워크 구성

 

컴퓨터의 데이터가 전기신호로 변환되는 과정 (캡슐화)

1. URL을 입력
2. 3-way handshake후 connection 맺음.
3. 응용 계층에서 GET 메서드로 HTTP 요청.
4. 전송계층에서 출발지와 목적지 포트번호가 적힌 TCP 헤더가 붙은 세그먼트를 만듬. 출발지 포트는 1025번 이상에서 무작위, 목적지 포트는 HTTP이기에 80포트.
5. 네트워크 계층에서는 출발지와 목적지 IP 주소가 적히 IP 헤더가 붙은 IP 패킷을 만듬.
6. 데이터 링크 계층에서는 이더넷 헤더가 붙은 이더넷 프레임을 만듬.
7. 물리 계층에서는 랜카드를 사용하여 데이터가 전기신호로 변환.

캡슐화 과정

 

스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리

스위치에서의 데이터 전달과 처리

스위치A는 데이터 링크 계층에서 데이터를 전기신호로 변환하여 라우터A로 전송.

스위치에서의 데이터 전달과 처리

 

라우터에서의 데이터 전달과 처리

스위치A에서 데이터가 전기신호로 변환되어 케이블을 통해 흘러가 라우터A에 도착하면 라우터A는 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC주소를 비교. 이때 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행. 다음으로 네트워크 계층에 전달하고 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교.

라우터A에서의 역캡슐화

라우팅 테이블을 기준으로 라우팅을 함. 출발지 IP 주소를 바꿈. 그 다음 데이터 링크 계층으로 이동하여 라우터B로 보내지도록 이더넷 헤더와 트레일러를 붙이는 캡슐화 후 물리계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 네트워크로 전달.

라우터A에서의 캡슐화

그 다음 전기신호 형태로 라우터A에서 라우터B로 전달. 라우터B에서 같은 과정을 반복. 최종적으로 라우터에서 웹 서버로 데이터 전송.

 

웹 서버에서의 데이터 전달과 처리

웹 서버에서의 데이터 전달과 처리

1. 스위치B에서 전기 신호로 변환된 데이터를 웹서버에 전달.
2. 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교. 주소가 같은면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하고 네트워크 계층에 전달.
3. 네트워크 계층에서 목적지 IP 주소와 웹 서버의 IP 주소가 같은지 확인. 주고가 같으면 IP 헤더를 분리하고 전송 계층에 전달.
4. 전송 계층에서 목적지 포트 번호를 확인하고 어떤 애플리케이션으로 전달해야 하는지를 판단하고 TCP헤더를 분리하여 응용 계층에 전달.
5. 응용 계층에서 HTTP 응답.

역캡슐화 과정

 

 

출처
https://datascientistchocobread.tistory.com/35
모두의 네트워크 - 길벗 출판, 미즈구치 카츠야 저

모두의 네트워크 - 교보문고