네트워크 모델 - 계층 구조의 개념

계층적 모듈 구조

모듈화

- 크고 복잡한 시스템을 기능별로 여러 개의 작고 단순한 모듈로 독립화

- 모듈 사이의 적절한 인터페이스가 필요

예 : C 프로그래밍 언어의 함수 개념

 

계층 구조

상위 모듈이 하위 모듈에게 서비스를 요청

하위 모듈이 서비스를 실행하고 그 결과를 상위 모듈에 통보 

 

계층적 모듈 구조

계층 구조의 장점

- 전체 시스템을 이해하기 쉽고, 설계 및 구현이 용이

모듈 간의 표준 인터페이스가 단순하면 모듈의 독립성을 향상시킬 수 있으면, 이는 시스템 구조를  단순화시키는 장점이 됨

대칭 구조에서는 동일 계층 사이의 인터페이스인 프로토콜을 단순화시킬 수 있음

특정 모듈의 외부 인터페이스가 변하지 않으면 내부 기능의 변화가 전체 시스템의 동작에 영향을 미치지 않음

 

프로토콜 설계 시 고려 사항

주소 표현, 오류 제어, 흐름 제어, 데이터 전달 방식

1) 주소 표현

- 주소의 역할 : 서로를 구분

- 주소의 활용도를 높이기 위하여 구조적 정보를 포함

  - 전화번호 : 국가 코드 - 지역 코드 - 번호

  - 주민번호 : yymmdd-abcdefg

  1:다 통신을 지원

         - 브로드 캐스팅 : 모든 호스트에 데이터 전달

         - 멀티캐스팅 : 특정 호스트에게 데이터 절달

 

2) 오류 제어

데이터 변형 오류 : 데이터가 깨져서 수신자에게 도착

데이터 분실 오류 : 데이터가 수신자에게 도착하지 못함

오류 제어는 데이터 링크 계층의 주요 기능으로 재전송 방식을 사용함

 

3) 흐름 제어

수신자의 처리 능력에 비해 너무 빨리 데이터를 전송하지 못하도록 제어

수신 버퍼가 부족하면 수신자는 데이터를 분실 처리함

 

4) 데이터 전달 방식 

데이터 전달 방식

- 단방향 : 데이터를 한쪽 방향으로만 전송

- 전이중 : 데이터를 양쪽에서 동시에 전송

- 반이중 : 양방향으로 전송할 수 있지만, 특정 시점에서는 한쪽 방향으로만 전송

 

서비스 프리미티브

- 프리미티브의 종류와 기능

연결형 서비스 : 데이터 전송 전에 미리 연결을 설정하는 방식

   - CONNECT : 연결 설정

   - DATA : 데이터 전송

   - DISCONNECT : 연결 해제

비연결형 서비스 : DATA

서비스 프리미티브의 기능

1. CONNECT (연결)
◦ CONNECT.Request: 사용자가 연결을 요청
◦ CONNECT.Indication: 서버에 연결 요청이 도착했음을 알림
◦ CONNECT.Response: 서버가 연결 요청에 대한 응답을 보냄
◦ CONNECT.Confirm: 사용자에게 연결이 설정되었음을 확인
2. DATA (데이터 전송)
◦ DATA.Request: 사용자가 데이터 전송을 요청
◦ DATA.Indication: 수신 측에 데이터가 도착했음을 알림
◦ DATA.Response: 수신 측이 데이터 수신에 대한 응답을 보냄
◦ DATA.Confirm: 송신 측에 데이터가 성공적으로 전송되었음을 확인
3. DISCONNECT (연결 해제)
◦ DISCONNECT.Request: 사용자가 연결 해제를 요청
◦ DISCONNECT.Indication: 상대방에게 연결 해제 요청이 도착했음을 알림
◦ DISCONNECT.Response: 상대방이 연결 해제 요청에 대한 응답을 보냄
◦ DISCONNECT.Confirm: 사용자에게 연결이 해제되었음을 확인
동작 원리:
1 Request: 상위 계층에서 하위 계층으로 서비스를 요청
2 Indication: 하위 계층에서 상위 계층으로 이벤트를 알림
3 Response: Indication에 대한 상위 계층의 응답
4 Confirm: Request에 대한 하위 계층의 확인 응답

이러한 프리미티브들은 네트워크 통신의 각 단계에서 사용되어 데이터의 안전하고 효율적인 전송을 보장한다. 예를 들어, 연결 설정 시에는 CONNECT 프리미티브들이 순차적으로 사용되어 양 끝단 간의 연결을 확립한다. 이후 DATA 프리미티브들을 통해 실제 데이터가 전송되며, 마지막으로 DISCONNECT 프리미티브들을 사용하여 연결을 안전하게 종료한다.
이 방식을 통해 네트워크의 각 계층은 서로 독립적으로 동작하면서도 효과적으로 통신할 수 있게 된다.