[네트워크] OSI 7계층 - 전송(Transport) 계층

전송 계층은 데이터 링크 계층과 유사하다.

데이터 링크 계층에서는 물리적으로 연결된 호스트 사이의 전송에 대한 기능을 했다면, 전송 계층은 논리적으로 연결된 호스트 사이의 전송에 대한 기능을 한다.

 

전송 계층의 기능

흐름 제어

슬라이딩 윈도우 프로토콜의 하단 값 즉, 송신 프로세스가 보낼 수 있는 패킷에 한계를 지정하는 방식으로 제어한다.

 

오류 제어

오류가 발생하면 데이터 재전송에 의한 오류 제어 기능에 의해 복구된다. 이는 송신 프로세스가 판단할 수도, 수신 프로세스의 요청으로 이루어질 수도 있다.

전송 계층에서의 오류는 각 계층의 소프트웨어가 동작하는 과정에서 분실하는 경우가 많다.

 

분할과 병합

상위 계층에서 전송을 요구한 데이터 크기가 전송 계층에서 처리할 수 있는 데이터 크기보다 크면 데이터를 쪼개 전송해야 한다. 또한, 수신한 데이터를 상위 계층에 보낼 때는 병합 과정이 필요하다.

 

서비스 프리미티브

전송 계층 사용자가 전송 계층 서비스를 사용하기 위한 인터페이스읻. 네트워크 계층에서는 일반적으로 비연결형 서비스 프리미티브가 정의되지만, 전송 계층에서는 연결형 서비스도 제공한다.

 

전송 계층 설계

주소 표현

네트워크에서 기본적으로 필요한 사항은 호스트, 라우터, 프로세스의 주소이다.

TCP/IP 환경에서는 호스트의 IP 주소와 포트 번호를 조합한다.

전송 계층의 주소를 TSAP(Transport Service Access point)라 한다.

주소는 비구조적으로 표현되거나 여러 개의 계층적인 필드로 구분하여 구조적으로 표현할 수 있는데, 이 때 각 필드는 주소 공간의 상하 관계를 나타내기도 한다.

지번 주소 등이 이 예시에 포함된다.

 

도메인 주소는 구조적인 위치 정보를 제공한다.

그에 반해 IP 주소는 네트워크와 호스트의 계층적 구조는 있지만, 위치에 관련해서는 비구조적이라 할 수 있다. 하지만, 추가적인 정보를 활용해 위치 정보를 제공할 수 있다. 실제 인터넷도 이러한 방식으로 라우팅이 이루어진다.

 

멀티플렉싱

개별의 전송 계층 연결에서, TPDU의 목적지가 동일한 호스트이면 이를 하나의 가상 회선을 통해 전송하는 것이 유리하다.

- 상방향 멀티플렉싱

다수의 전송 계층 연결에 대해 네트워크 계층에서 연결이 하나 생성되는 것이다.

- 하방향 멀티플렉싱

하나의 전송 연결 설정을 의미하는 포트에서 다수의 가상 회선을 할당한다. 데이터의 특성에 따라 할당하면 효과적일 수 있다.

 

연결 설정

연결 설정을 위한 최소한의 단계로는 연결 설정 요구인 Conn_Req, 수락을 의미하는 Conn_Ack로 진행된다.

하지만, 실제 통신 환경에서는 프리미티브가 분실,변형,복사되는 가능성이 있어 이 문제를 고려해야 한다.

이론적으로 오류 가능성에 의해 긍정 응답 기능은 무한히 반복되어야 한다. 하지만 실제 환경에서는 3단계 연결 설정 과정에서 오류가 발생하지 않으면 연결 설정이 이루어진 것으로 처리한다.

3단계 연결 설정 과정은 Conn_Req, Conn_Ack, Conn_Ack_Ack으로 이루어지는데, 이때 Conn_Ack_Ack를 보낼 호스트가 보낼 데이터가 있다면, 대신 바로 Data_Req을 보내도 된다.

 

연결 해제

- 일방적 연결 해제 절차

한쪽 프로세스가 일반적으로 연결 해제 요청인 Disc_Req을 전송한다.

- 점진적 연결 해제 절차

이 방식은 데이터 전송 중 연결 해제를 요청하면, 데이터 전송을 완료할 수 없기 때문에, 이를 보완한다. 논리적으로 두 개의 단방향 연결을 지원하고, 서로가 Disc_Req을 전송했을 때 연결을 해제한다.