[네트워크] 통신 프로토콜의 구조와 기능

통신 프로토콜의 구조

프로토콜의 계층화

• 미래의 변화에 유연하게 대처
• 통신을 제어하는 기능을 여러 계층에 분리
• 각 층마다 독립적으로 프로토콜 적용

모델화를 위한 4가지 기본 요소

모델화를 위한 4가지의 기본 요소에는 응용 객체와 개방형 시스템, 물리 매체, 접속 또는 연결이 존재합니다. 각 요소를 좀 더 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

 

먼저 응용 객체입니다. 응용 객체는 상호 간의 정보를 교환하는 주체로, 응용 프로그램, 단말 장치의 운영자 등이 이에 해당합니다.

 

개방형 시스템은 응용 프로세서 간에 통신이 가능하도록 통신 기능을 제공합니다. 호스트 컴퓨터, 단말 장치, 통신 제어 장치, 단말 제어 장치 등이 이에 해당되게 됩니다.

 

물리 매체는 정보와 신호를 교환해주는 전기적 매체로 통신회선과 채널 등이 해당됩니다.

 

마지막으로 접속 또는 연결은 응용 객체 사이를 논리적으로 연결해주는 통신 회선입니다.

 

계층적 구조의 구성요소

계층적 구조의 구성요소는 계층과 프로토콜, 인터페이스, 객체, 서비스 데이터 단위(SDU), 프로토콜 데이터 단위(PDU), 프로토콜 제어 정보(PCI)가 있습니다. 

 

계층은 개방형 시스템을 위한 여러 부시스템(Sub-systems)이 논리적으로 구성되어 있는 것으로 부시스템은 계층화된 순서로 정의합니다.

개방형 시스템은 표준을 기본으로 서로 다른 시스템 사이에서도 통신이 가능하도록 해주는 것으로 이해하시면 됩니다.

 

프로토콜은 자신과 동일한 계층에서 주고 받는 통신, 인터페이스는 상위 계층과 하위 계층 사이를 연결해주는 기능, 객체는 시스템에서 각 계층의 일을 수행하는 기능, 모듈의 실체 정도로 이해해주시면 됩니다.

 

서비스 데이터 단위(SDU)는 영어로는 Service Data Unit이며, 상위 계층으로 전달되는 데이터 단위입니다. 프로토콜 데이터 단위(PDU)는 영어로 Protocol Data Unit이고 동일 프로토콜 계층간 사용되는 데이터 단위이고 프로토콜 제어 정보(PCI)는 영어로 Protocol Control Information이고 PDU 중 프로토콜의 제어를 위한 헤더(또는 테일) 부분입니다.

 

프로토콜의 기능

다음으로는 프로토콜의 기능에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 프로토콜의 기능에는 단편화, 재합성, 캡슐화, 디캡슐화, 기타 기능들이 존재합니다. 각 기능별로 간단하게 정리를 해보겠습니다.

• 단편화(fragmentation) : 송신 측에서 긴 데이터 블록을 전송할 수 있도록 작은 블록으로 나누어서 전송, 크기가 똑같은 작은 블록으로 나누어 전송
• 재합성(re-assembly) : 수신 측에서 쪼개진 작은 데이터 블록을 재합성하는 것으로 원래의 메시지로 복원하는 기능
• 캡슐화(Encapsulation) : 각 프로토콜에 적합한 데이터 블록을 만들려고 데이터에 정보를 추가하는 것으로 플래그, 주소, 제어 정보, 오류 검출 부호 등을 부착하는 기능
• 디캡슐화(Decapsulation) : 헤더를 벗기는 과정

이제 기타 기능들에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 기타 기능들에는 연결 제어, 흐름 제어, 오류 제어, 순서 결정, 주소 설정, 동기화, 다중화 이렇게 구성이 되어 있습니다. 기타 기능들도 간단하게 정리를 해보겠습니다.

• 연결 제어 : 비연결 데이터 전송과 연결 위주 데이터 전송을 위한 통신로를 개설, 유지, 종결하는 기능
• 흐름 제어 : 데이터 양이나 통신 속도 등이 수신 측의 처리 능력을 초과하지 않도록 조정하는 기능
• 오류 제어 : 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류나 착오 등을 검출하고 정정하는 기능
• 순서 결정 : 연결 위주의 데이터를 전송할 때 송신 측이 보내는 데이터 단위 순서대로 수신 측에 전달하는 기능
• 주소 설정 : 발생지, 목적지 등의 주소를 명기하여 데이터를 정확하게 전달하는 기능
• 동기화 : 두 통신 객체의 상태(시작, 종료, 준비 등)를 일치시키는 기능
• 다중화 : 하나의 통신로를 여러 개로 나눔, 회선 여러 개를 하나의 통신로로 변환, 다수의 가입자가 동시에 사용

감사합니다.

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