네트워크 아키텍처의 기본 개념

네트워크 아키텍처의 기본 개념에 관하여

네트워크 아키텍처의 기본 개념에 관하여 알아보도록 하겠습니다. 네트워크 아키텍처는 컴퓨터와 단말기 또는 통신회선망의 기능이 서로 알맞게 나누어져 최적의 상태로 컴퓨터 통신망이 구축될 수 있도록 하는 통신망의 기본 구조나 기술을 의미하며, 서로 다른 네트워크 구조 간의 연결을 위하여 표준 네트워크들이 지속해서 등장하고 있습니다. 컴퓨터나 단말장치 및 통신회선망의 기능을 최적화하여 컴퓨터 통신망의 효율적인 구축을 추구하기 위한 기본 구조 또는 그에 관한 기술로 복수의 컴퓨터나 단말을 통신회선으로 결합한 컴퓨터 통신망을 만들기 위해서는 각각의 아키텍처의 통일이 필요합니다. 동일 제조회사의 기종 내에는 이를 위한 개발이 추진되고 있지만 제조회사가 다른 기종 간에는 통일될 수 있는 표준 네트워크들이 지속해서 등장하기 때문에 컴퓨터 네트워크 구조는 너무 방대하고 복잡하여 여러 계층으로 나누어지는 것과 같습니다. 예를 들어서 OSI 7계층은 7개의 계층으로 구분되어 있으며, TCP와 IP는 4개의 계층으로 구분되어 진과 같은 것입니다. 앞으로는 통신망이 확대됨에 따라 네트워크 아키텍처나 프로토콜의 표준화가 더욱 중요한 과제로 대두되고 있습니다. 네트워크 아키텍처는 단말기와 단말기 사이에서 원활한 통신을 위해 복잡한 과정을 단계별로 구분하여 그 기능을 명시하고 있습니다. 따라서 OSI 참조모델의 7계층은 크게 네트워크 의존 계층과 응용지향 계층으로 나누게 되는데 이들 두 계층을 연결해 주는 전송계층도 존재합니다. 이러한 OSI 7계층에서 데이터 전달 과정을 살펴보면 다음과 같습니다. 송신 측의 최상위계층인 응용계층으로부터 최하위계층인 물리 계층으로 데이터가 전달됩니다. 이때 전달되는 데이터에 각 계층에서 전달받은 헤더 정보가 추가되어 전달되는 것을 볼 수 있습니다. 송신 측에서 상위계층으로부터 하위계층으로 데이터가 전달되면서 헤더 정보가 추가되어 전달되며, 수신 측에서는 하위계층으로부터 상위계층으로 데이터가 전달되면서 헤더 정보가 삭제되어 전달되는 것을 확인할 수 있습니다. 이와 같은 일련의 과정에서 송신 측에서의 헤더가 추가되는 과정을 캡슐화라고 하고, 수신 측에서의 헤더가 삭제되는 과정을 캡슐화 해제라고 합니다. 송신 측에서의 캡슐화 과정을 통하여 최하위계층인 물리 계층에 전달된 데이터는 전기적인 신호로 변환된 후, 전송매체를 통하여 중계기나 교환기를 거쳐 수신 측의 최하위계층인 물리 계층에 전송되어 캡슐화 해제 과정을 거치면서, 최상위계층인 응용계층에 원래의 데이터를 정확히 전달하게 되는 것입니다. 데이터 전송에 있어서 메시지와 데이터 블록을 문자 중심 프로토콜 측면에서 관찰하자면 문자 중심 프로토콜에서 제어정보는 아스키코드나 확장 2진화 10진법 부호 문자 집합으로부터 생성되는 부호 형태를 갖게 됩니다. 여기서 다중 비트 문자들은 회선 원칙, 흐름제어, 오류제어에 관한 정보를 포함하게 되며, 현재 가장 널리 알려면 문자 중심 프로토콜은 IBM의 이진동기통신입니다. 이진동기통신은 1964년 IBM에서 개발되어 사용되고 있는 데이터링크 프로토콜 중 하나로 점대점 방식과 다중점구성에 쓰이며, 정지와 대기 ARQ, 흐름제어, 오류정정 등을 사용하는 반이중 전송방식을 지원하고 있습니다. 하지만 슬라이딩 윈도우 ARQ와 전이중 전송방식은 지원하지 않습니다. 이러한 이진동기통신 프로토콜은 프레임 단위로 데이터를 전송합니다. 한 프레임이 제어만을 목적으로 이용될 경우 이 프레임은 제어 프레임으로 지칭되며, 제어 프레임은 초기 연결을 설정하고 전송의 흐름을 제어하고 오류정정을 요청하게 되므로, 세션이 닫혔을 때는 장치 간의 연결을 단절하는 등의 통신장비 간의 정보를 교환하는 데 이용됩니다. 다음으로 네트워크 아키텍처의 규범에 관해서 설명해 드리겠습니다. 네트워크 통신에 있어 컴퓨터와 단말기, 통신회선망의 기능이 서로 알맞게 배분되어 최적의 상태로 컴퓨터 통신망이 구축될 수 있도록 하는 통신만의 기본 구조나 기술적인 측면에서의 규범은 서로 다른 네트워크 구조 간의 연결을 위한 표준화 과정을 통하여 정립될 수 있을 것입니다. 더불어 데이터 전송에 있어 문자 중심 프로토콜에서는 여러 비트를 사전에 정의된 형태로 조합하여 문자를 구성합니다. 반면 비트 중심 프로토콜은 더 많은 정보를 보다 더 짧은 프레임에 넣을 수 있다는 장점이 있습니다. 이 프로토콜 중의 하나인 고급 데이터링크 제어는 ISO에서 설계되어 오늘날 사용되는 모든 비트 중심 프로토콜의 기반이 됐습니다. 또한 HDLC 점대점과 다중점 구성에서 반이중과 전이중 방식을 모두 지원하고 있다는 것이 큰 특징입니다. 이러한 HDLC의 지국 형태는 주국과 종국 그리고 조합국으로 분류됩니다. 여기서 주국은 명령을 하고, 종국은 응답을 보내고, 조합국은 명령과 응답을 모두 보낼 수 있습니다. 또한 불균형 구성, 대칭 구성, 균형 구성의 3가지 형태로 구성됩니다. 먼저 불균형 구성은 하나의 장치가 종국이며 기타 다른 모든 장치는 종국이 됩니다. 이러한 불균형 구성에서 2개의 장치만 있을 경우 점대점 구성이지만 대부분 하나의 컴퓨터가 여러 주변장치를 제어하는 형태의 다중점 구성을 이루고 있습니다. 이처럼 하나의 컴퓨터와 그 이상의 단말기가 연결된 경우가 불균형 구성의 예시라고 볼 수 있습니다. 다음으로 대칭 구성은 링크 상의 물리적인 지국 각각이 주국과 종국의 2개의 논리적인 지국으로 이루어져 있는 구성을 말합니다. 대칭 구성은 별도의 회선을 사용하여 어느 한 물리적인 지국을 주국으로 하고 다른 물리적인 지국을 종국으로 하여 연결하게 됩니다. 또한 2개의 지국 간에 링크의 제어권이 이동할 수 있다는 점을 제외하고는 앞에서 설명한 불균형 구성과 같이 작동합니다. 마지막으로 균형 구성은 점대점 접속 형태에서 두 지국이 모두 조합국의 형태일 경우를 말합니다. 2개의 지국은 단일회선으로 연결되어 있고 이 단일회선은 2개의 지국 모두에 의해 제어될 수 있습니다. 따라서 HDLC는 균형 다중점 방식을 지원하고 있지 않으며, 이러한 이유로 LAN을 위한 매체 접근 프로토콜이 있어야 합니다. 지금까지 네트워크 아키텍처의 기본 개념에 관하여 알아봤습니다.