OSI 7 계층 - 전송 계층(Transport Layer)

전송 계층(Transport Layer)

 

• 종단 간 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당
  
  
• PDU(Protocol Data Unit) : 세그먼트(Segment)
  
  
• 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 TCP, UDP 프로토콜을 제공하며, TCP 프로토콜은 연결지향 방식을,
  UDP 프로토콜은 비연결성 방식을 사용한다.
  
  
• 프로토콜
  • TCP(Transmission Control Protocol)
    
    • 신뢰성 있는 데이터 통신을 가능하게 해주는 프로토콜
    • 연결 시 (3-way handshaking)
    • 해제 시 (4-way handshaking)
    • Flag field: TCP 연결 제어 및 데이터 관리
      • SYN: 동기화 비트, 상대방과 연결을 시작할 때 무조건 사용되는 플래그
      • ACK: 승인 비트, 물어본 것에 대한 응답을 해줄 때 사용
      • FIN: 연결 종료 비트
        
        
    • 흐름제어
      • Stop and Wait: 매번 패킷을 보낼 때마다 확인(ACK), 너무 느림
      • Sliding Window: 수신측에서 설정한 윈도우 크기만큼 송신측에서 확인 응답 없이 세그먼트를 전송하여
        흐름을 동적으로 조절하는 것(클라이언트가 수신 받을 수 있는 용량만큼만 서버가 데이터를 전송)
        
        
      • Piggybacking: 양방향으로 동시에 정보, 응답프레임을 교차하여 전송
        
        
    • 오류제어
      • TCP는 기본적으로 ARQ(Automatic Repeat Request) 재전송 기반 오류 제어를 사용
      • Stop and Wait ARQ: 한번 데이터를 보내면 확인 응답(ACK)이 올때까지 대기 후 다음 데이터를 전송
        
        
      • Go Back N ARQ: 오류가 난 지점(NACK)부터 전송한 지점까지 모두 재전송 (단점:중복전송)
      • Selective Repeat ARQ: 오류가 난 부분(NACK)의 프레임만 재전송 (별도의 버퍼 필요)
      • Adaptive ARQ: 전송효율 최대 데이터 프레임 길이 동적 변경(전송 효율이 좋으나 고비용)
      • TCP Slow Start:
        서버가 데이터를 보낼 때 처음에는 최소단위로 보내다가 점차 지수의 크기로 증가된 단위로 늘려가며 데이터를 보내는 방식이다.  임계 값에 이르게 되면 Congestion Avoidance를 시작함
        : 데이터 전송 단위가 지수적으로 증가하다 데이터 패킷 로스가 일어나는 임계 값에 도달 시
        전송이 증가되는 비율을 낮추어 Linear 하게 증가하게 함
        
        
        
        
  • UDP(User Datagram Protocol)
    • 비연결성 프로토콜로 빈신뢰성을 바탕으로 빠른 속도로 데이터를 전송이 가능
    • 중간에 패킷이 유실 또는 변조되어도 재전송을 하지 않음
      
      
• 장비
  • 스위치허브(L4)
    • 서버나 네트워크의 트래픽을 로드밸런싱
    • TCP, UDP 헤더를 확인하고 FTP, HTTP, SMTP 등 어떤 프로토콜인지 분류하여 스위칭 우선 순위 부여
    • IP 주소와 Port 기반으로 스위칭(그룹화, 부하 분산)

 

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OSI 7 계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

 

OSI 7 계층 - 세션, 표현, 응용 계층

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# Ref.

https://www.geeksforgeeks.org/sliding-window-protocol-set-3-selective-repeat/

https://www.geeksforgeeks.org/stop-and-wait-arq/