[네트워크] 캡슐화

 

서론

[네트워크] 인터넷 프로토콜 계층

이전 게시글에서 인터넷 프로토콜의 계층에 대해서 살펴보았습니다. 이들은 서로의 계층으로 패킷을 주고받을 때 프로토콜 스택의 모든 계층을 구현하지는 않습니다. 일반적으로 이들은 하위 계층을 구현합니다. 이러한 개념을 "캡슐화(encapsulation)" 개념이라고 하는데 이번 게시글에서는 이런 캡슐화의 개념에 대해 한번 정리해 보겠습니다.

 

캡슐화

호스트, 라우터, 링크 계층 스위치 각각의 기능 차이를 반영하는 다른 계층들로 구성됨

 

위 이미지는 송신하는 종단 시스템의 포로토콜 스택의 아래로 데이터를 보내며, 중간의 링크 계층 스위치와 라우터의 프로토콜 스택을 위아래로 거치고, 수신하는 종단 시스템의 프로토콜 스택 상위로 보내는 물리적 경로를 보여줍니다. 나중에 자세히 다루겠지만 라우터와 링크 계층 스위치는 둘 다 패킷 교환기입니다.

 또한 위 이미지는 캡슐화(encapsulation) 개념의 중요성을 잘 나타냅니다. 

• 송신 호스트에서 애플리케이션 계층 메시지(그림에서 M)는 트랜스포트 계층으로 보내집니다.
• 가장 간단한 경우에 트랜스포트 계층은 메시지에 수신 측 트랜스포트 계층에서 사용될 추가 정보를 더합니다.
• 이때 추가정보는 트랜스포트 계층 헤더 정보라고 하며, 그림에서는 Ht입니다.

애플리케이션 계층 메시지와 트랜스포트 계층 헤더 정보는 모두 트랜스포트 계층 세그먼트를 구성합니다.

• 트랜스포트 계층 세그먼트는 애플리케이션 계층 메시지를 캡슐화합니다.
• 추가된 정보는 수신 측의 트랜스포트 계층이 그 메시지를 적절한 애플리케이션으로 보내도록 하는 정보와 메시지의 비트들이 변경되었는지 아닌지를 수신자가 결정하게 하는 오류 검출 비트를 포함합니다.
• 그다음에 트랜스포트 계층은 세그먼트를 네트워크 계층으로 보냅니다.
• 네트워크 계층은 출발지와 목적지 종단 시스템 주소와 동일한 헤더 정보(그림에서 Hn)를 추가하여 네트워크 계층 데이터그램을 만듭니다.
• 이 데이터그램은 링크 계층으로 전달되고 링크 계층도 자신 헤더 정보를 추가하고 링크 계층 프레임을 만듭니다.

따라서 우리는 각 계층에서 패킷은 헤더 필드와 페이로드 필드(payload field)라는 두 가지 형태의 필드를 갖는다는 것을 알 수 있습니다. 페이로드 필드는 일반적으로 그 계층 상위로부터의 패킷입니다.

페이로드(payload)는 사용에 있어서 전송되는 데이터를 뜻한다. (위키백과)

 

마무리

캡슐화 과정은 위에서 기술한 것보다 더 복잡할 수 있습니다. 예를 들어 큰 메시지는 여러 개의 트랜스포트 계층 세그먼트로 분할될 수 있습니다(또한 이것들 각각은 여러 개의 네트워크 계층 데이터그램으로 분할될 수 있습니다). 그러고 나서 수신 측에서 각 세그먼트는 분할된 데이터그램들로 재구성되어야 합니다.