8장 웹사이트에 접속하기 위한 네트워크 흐름

웹사이트에 접속하기 위한 네트워크 흐름

OSI 7 계층 구조 & 네트워크의 흐름

• OSI 7 계층 구조는 다음과 같다.

• 기본적인 통신의 흐름은 다음과 같다.

  LAN에서의 통신에는 스위치 장비가 MAC주소로 통신한다.
  WAL에서는 라우터를 이용해 통신을 하며 IP주소로 통신한다.
  송신자는 7계층에서 1계층으로 이동하면서 데이터를 만든다.
  수신자는 1계층에서 7계층으로 이동하면서 데이터를 출력한다.

  

웹브라우저에서 데이터 검색하기

• 사용자 입장에서 https://www.google.com을 입력하는 예제

데이터를 보내는 송신자 관점에서 네트워크 이해하기

1. 응용계층

• 웹브라우저 : 사용자가 서버와 3방향 핸드셰이크로 연결이 확립된 상태
• http 프로토콜을 사용한다는 것은 80번 포트를 사용한다는 것이다.
• 데이터(index.html)을 L4로 보내야한다.

• 페이지를 요청하기 위해 http 요청(메서드, 경로/파일명, HTTP버전)을 L7에서 정의한다.

  

2. 전송계층

• 정의한 데이터를 헤더와 포트번호를 추가하여 전송 계층에 전달한다.
• TCP 헤더를 추가하고 데이터를 합쳐서 세그먼트로 캡슐화를 진행한다.

• 수신자 포트 서버의 80번 포트를 사용하고 송신자는 데이터를 받을대 임의의 포트로 데이터를 받는다.

  

3. 네트워크 계층

• 네트워크에서 IP주소에 대한 헤더를 붙인다.
• 라우터를 통해서 상대 IP주소를 알아낸다.

• 나의 IP주소와 상대방의 IP주소를 헤더에 추가하고 이렇게 추가된 데이터를 패킷이라고 부른다.

  

4. 데이터 링크 계층

• 패킷을 데이터 링크 계층으로 전달을 한다.
• 헤더에는 송신자와 수진자의 MAC주소가 포함되어 있어야한다.
• 다른 네트워크간의 통신의 경우 송신자의 컴퓨터는 송신자가 속한 라우터 MAC주소로 기입하여, 라우터에서 수신자 IP를 찾아 가게 해야한다.

• MAC주소까지 추가한 데이터를 프레임이라고 한다.

  

5. 물리 계층

• 랜카드를 통해 생성된 프레임을 전기신호로 변환 한다.

장비 관점에서의 데이터 흐름 이해하기

• 송신자에서 보낸 데이터 프레임은 스위치와 라우터를 거쳐 전송 된다.

  

1. 스위치

• 컴퓨터에서 받은 전기신호를 프레임으로 전환한다.
• 스위치도 수신자의 MAC주소를 알수 없기 때문에 송신자의 라우터 MAC주소를 사용한다.

• 전기 신호를 사용하여 라우터에게 전달한다.

  

2. 라우터

• 넘어온 데이터에서 수신자의 IP를 확인하기 위해 헤더를 뜯어보게 된다.
• 데이터 링크계층에서 수신자의 MAC주소 부분이 자신의 MAC주소와 같으면이더넷 헤더를 떼어내고 데이터를 네트워크 계층에 전달합니다.

• WAN 통신을 위해 라우터 간의 사용 가능한 IP 주소로 바꾼다.

  

• 네트워크 계층에서 데이터 링크로 패킷을 보내며, 송신자의 MAC 주소는 송신자 라운터의 MAC주소로 변경하고, 수신자의 MAC 주소는 수신자의 MAC주소로 변경한다.

3. 라우터(수신자측)

• 수신자는 다음과 같은 과정으로 데이털 받는다.

  

• 수신자의 MAC주소 부분이 라운터 MAC주소와 동일하면, 이더넷 헤더를 분리후 패킷을 네트워크 계층으로 보낸다.

• 수신자가 데이터를 반환 할때 라우터 B가 받아야 하므로 송신자의 IP를 라우터 B의 내부 통신 IP로 변경한다.

  

• 라우터가 데이터를 받음므로 송신자 MAC주소는 라우터의 주소를 사용하고 수신자 주소는 라우터에 저장된 수신자의 MAC주소를 사용한다.

  

4. 스위치(수신자측)

• 송신자측과 동일 한 방법으로 데이터를 변환하고 수신자에 컴퓨터에게 전기 신호를 보낸다.

데이터를 받는 수신자 관점에서 네트워크 이해하기

1. 물리 계층

• 전기 신호를 데이터 링크 계층으로 보낸다.

2. 데이터링크 계층

• 프레일에서 이더넷 헤더의 수신자 MAC주소가 맞다면 이더넷 헤더를 분리하여 네트워크 계층으로 보낸다.

3. 네트워크 계층

• 수신자의 IP주소를 확인하고 동일하면 IP헤더를 분리하여 전송계층으로 전달한다.

4. 전송계층

• TCP 헤더를 확인하여 수신자 포트를 추출하고 해당 포트에 데이터를 전달한다.

5. 응용계층

• 해당 포트로 들어온 데이터를 확인하고 다시 반환한다.