[네트워크] 캡슐화와 역캡슐화

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한 줄 요약: 송신 측에서는 데이터가 계층을 내려가면서 헤더 등을 추가하는 캡슐화 가 이루어지고, 수신 측에서는 계층을 올라가면서 이를 제거하는 역캡슐화 가 이루어진다. 캡슐화와 역캡슐화 이전 강의에서 네트워크 통신 과정을 여러 계층(Layer) 으로 나누어 볼 수 있다고 배웠다. 실제로 메시지가 네트워크를 통해 전달될 때도 이러한 계층을 이동한다. 송신 측 수신 측 상위 계층 상위 계층 ↓ ↑ ↓ 네트워크 전송 ↑ ↓ ─────────────────→ ↑ 하위 계층 하위 계층 여기서 송신 과정과 수신 과정의 방향이 반대라는 것이 중요하다. 1. 캡슐화(Encapsulation) 송신 측에서 데이터는 상위 계층 → 하위 계층 순서로 이동한다. 이 과정에서 각 계층은 자신의 프로토콜에 필요한 헤더 또는 트레일러를 추가 한다. 이 과정을 캡슐화 라고 한다. 상위 계층 [Data] ↓ Header 추가 [Header][Data] ↓ Header 추가 [Header][Header][Data] ↓ 하위 계층 각 계층의 프로토콜은 목적과 특징이 다르기 때문에 필요한 정보도 다르다. 따라서 계층을 내려갈 때마다 해당 계층에서 필요한 정보가 추가될 수 있다. 캡슐화 = 데이터를 계층 아래로 내려보내면서 각 계층에 필요한 정보를 덧붙이는 과정 상위 계층의 패킷은 Payload가 된다 캡슐화에서 중요한 개념이다. 상위 계층에서 만들어진 전체 패킷은 하위 계층으로 내려가면 Payload 로 취급된다. 예를 들어 상위 계층 [Header A][Data] 가 하위 계층으로 내려가면 하위 계층 [Header B][Header A][Data] └──── Payload ────┘ 처럼 볼 수 있다. 즉, 현재 계층 입장에서는 상위 계층에서 전달받은 데이터 전체가 자신의 Payload가 된다. 그리고 자신의 프로토콜에 필요한 헤더 등을 추가한다. 2. 역캡슐화(Decapsulation) 수신 측에서는 반대 과정이 이루어진다. 데이터가 하위 계층 → 상위 계층 순서로 이동하면서 각 계층이 자신의 Header 또는 Trailer 를 확인한 뒤 제거한다. 이를 역캡슐화 라고 한다. 하위 계층 [Header C][Header B][Header A][Data] ↓ Header 제거 [Header B][Header A][Data] ↓ Header 제거 [Header A][Data] ↓ Header 제거 [Data] 상위 계층 송신 측에서 추가했던 정보를 수신 측에서 하나씩 제거한다고 생각하면 이해하기 쉽다. 역캡슐화 = 계층을 올라가면서 각 계층의 헤더 등을 확인하고 제거하는 과정 캡슐화 vs 역캡슐화 구분 캡슐화 역캡슐화 위치 송신 측 수신 측 방향 상위 → 하위 하위 → 상위 주요 작업 헤더 등을 추가 헤더 등을 확인·제거 목적 전송에 필요한 정보 추가 원래 데이터를 전달 가장 간단하게는 다음처럼 기억하면 된다. 송신 Data ↓ Header + Data ↓ Header + Header + Data ↓ 전송 ──────────────────────→ 수신 Header + Header + Data ↓ Header + Data ↓ Data PDU(Protocol Data Unit) 계층별로 송수신되는 메시지의 단위를 PDU(Protocol Data Unit) 라고 한다. 중요한 점은 계층에 따라 PDU를 부르는 이름이 달라진다는 것 이다. OSI 계층 PDU 응용·표현·세션 계층 데이터(Data) 전송 계층 세그먼트(Segment) / 데이터그램(Datagram) 네트워크 계층 패킷(Packet) 데이터 링크 계층 프레임(Frame) 물리 계층 비트(Bit) 흐름으로 보면 다음과 같다. 응용 계층 Data ↓ 전송 계층 Segment / Datagram ↓ 네트워크 계층 Packet ↓ 데이터 링크 계층 Frame ↓ 물리 계층 Bit 수신 측에서는 반대 방향으로 올라간다. Bit ↑ Frame ↑ Packet ↑ Segment / Datagram ↑ Data PDU와 캡슐화의 관계 현재 계층의 PDU는 기본적으로 상위 계층에서 받은 데이터 + 현재 계층의 Header / Trailer 라고 이해할 수 있다. 예를 들어 상위 계층 PDU ↓ Payload + 현재 계층 Header ↓ 현재 계층 PDU 가 되는 것이다. 따라서 캡슐화와 PDU는 서로 연결해서 이해하는 것이 중요하다. 오늘의 정리 송신 측의 메시지는 상위 계층에서 하위 계층으로 이동 한다. 각 계층에서 프로토콜에 필요한 헤더 등을 추가하는 과정이 캡슐화 이다. 상위 계층의 패킷은 하위 계층에서 Payload 가 된다. 수신 측에서는 하위 계층에서 상위 계층으로 이동 한다. 각 계층의 헤더 등을 확인하고 제거하는 과정이 역캡슐화 이다. 계층별로 송수신되는 메시지 단위를 PDU 라고 한다. Data → Segment/Datagram → Packet → Frame → Bit 순서를 기억하자. 핵심 암기: 송신 = 내려가며 붙인다(캡슐화) / 수신 = 올라가며 뗀다(역캡슐화)

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