1. 데이터 전송 기초 1

1. OSI 7계층 (Open Systems Interconnection Model)

네트워크 통신을 7단계로 나누어 설명하는 모델

2. 데이터 전송 방식: 동기 vs 비동기

동기 통신 (Synchronous Communication)

• 송수신 장치가 공통의 클럭 신호를 맞추어 데이터 전송
• 데이터 흐름이 일정하고 빠름
• 예: 이더넷(Ethernet), SPI

비동기 통신 (Asynchronous Communication)

• 별도의 클럭 없이, Start bit(트리거)로 전송 시작
• 느리지만 구현이 간단
• 예: UART, RS-232

클럭(Clock)

• 클럭은 네트워크 장치(송신기/수신기)가 데이터를 주고받을 때 시간 기준(박자, 타이밍 신호) 을 맞추는 역할을 하는 신.
• 동기 통신에서는 송수신자가 같은 클럭을 공유해야 비트의 시작과 끝을 정확히 구분할 수 있다.

클럭을 쓰는 이유

• 데이터는 전기 신호로 흘러가기 때문에, 수신기가 “언제 값을 읽어야 하는지” 모르면 1010이 1100으로 해석될 수 있음.
• 그래서 송신자와 수신자가 같은 박자(클럭) 를 공유하거나, 특별한 신호(Start bit 등) 를 기준 삼아 박자를 맞추는 방식이 필요함.

3. 데이터 전송 구조: 헤더와 페이로드

네트워크에서 데이터는 패킷(Packet) 단위로 전송된다.

• 헤더(Header): 제어 정보 (출발지/목적지 주소, 프로토콜, 순서 등)
• 페이로드(Payload): 실제 전송하려는 데이터 (텍스트, 파일, 영상 등)

패킷 = 헤더 + 페이로드

4. TCP 통신 (Transmission Control Protocol)

• 신뢰성 있는 연결 지향 프로토콜
• 특징:
  1. 연결 확립: 3-way handshake
  2. 데이터 순서 보장 (시퀀스 번호)
  3. 오류 검출 및 재전송
  4. 흐름 제어, 혼잡 제어

5. 다이어그램

OSI 7계층 구조

OSI 7계층 구조 (위에서 아래로):
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
7. 응용 계층 (Application)
   └─ HTTP, FTP, DNS
        ↓
6. 표현 계층 (Presentation)
   └─ TLS, SSL, JPEG
        ↓
5. 세션 계층 (Session)
   └─ RPC, NetBIOS
        ↓
4. 전송 계층 (Transport)
   └─ TCP, UDP
        ↓
3. 네트워크 계층 (Network)
   └─ IP, ICMP, ARP
        ↓
2. 데이터 링크 계층 (Data Link)
   └─ Ethernet, PPP
        ↓
1. 물리 계층 (Physical)
   └─ 케이블, 신호

동기 vs 비동기 통신

동기 통신 (Synchronous):

1. 송신기 → 수신기: 클럭 + 데이터(101010...)
   - 동일한 클럭으로 비트 경계를 맞춤
   - 송수신 장치가 공통의 타이밍 신호 공유

비동기 통신 (Asynchronous):

2. 송신기 → 수신기: Start bit → Data bits → Stop bit
   - 클럭 없음, Start bit 기준으로 수신
   - 별도의 클럭 신호 불필요

TCP 3-way handshake

TCP 연결 수립 과정:

1. Client → Server: SYN (연결 요청)
   "연결하고 싶습니다"

2. Server → Client: SYN + ACK (응답)
   "연결 요청 받았습니다, 저도 연결 준비됐습니다"

3. Client → Server: ACK (확인)
   "확인했습니다, 연결 시작하겠습니다"

→ 연결 완료 후 데이터 전송 시작