[Network] 캡슐화와 역캡슐화, PDU, 네트워크 성능 지표

캡슐화와 역캡슐화

데이터는 네트워크 참조 모델을 기반으로 송신 과정에서는 캡슐화, 수신 과정에서는 역캡슐화가 이루어짐

캡슐화(encapsulation)

데이터 송신 과정에서 각 계층을 거치며 데이터에 헤더 및 트레일러를 추가해 나가는 과정

• 각 계층에서는 상위 계층으로부터 내려받은 데이터를 페이로드로 삼아, 프로토콜에 맞는 헤더 또는 트레일러를 추가해 하위 계층으로 전달
• 데이터 링크 계층을 지날 때는 오류 감지를 위한 트레일러도 추가됨

 

역캡슐화(decapsulation)

데이터 수신 과정에서 각 계층을 거치며 헤더 및 트레일러를 제거하여 데이터를 복원하는 과정

• 물리 계층에서 받은 비트를 상위 계층으로 전달하면서 각 계층의 헤더를 제거하고, 최종적으로 응용 계층에서 데이터를 처리할 수 있도록 만듬

PDU(protocol data unit)

각 계층에서 송수신되는 메시지의 단위

• 상위의 계층에서 전달 받은 데이터에 헤더 및 트레일러를 추가하여 현재 계층의 PDU를 만듬
• 일반적으로 전송 계층보다 높은 계층에서는 PDU를 데이터(data), 메시지(message)로 부르기도 함

계층 별 PDU

• 응용 계층: 데이터(data), 메시지(message)
• 표현 계층: 데이터(data)
• 세션 계층: 데이터(data)
• 전송 계층: 세그먼트(segment), 데이터그램(datagram)
  • 전송계층에서 TCP 프로토콜을 사용하면 세그먼트, UDP 프로토콜을 사용하면 데이터 그램
• 네트워크 계층: 패킷(packet)
• 데이터 링크 계층: 프레임(frame)
• 물리 계층: 비트(bit)

 

패킷 용어 혼동 주의

패킷이라는 용어는 두 가지 방식으로 사용

• 일반적인 패킷: 패킷 교환 네트워크에서 데이터를 작은 단위로 분할한 블록
• 네트워크 계층의 패킷: 네트워크 계층에서 PDU 단위, IP 패킷으로 불리기도 함

네트워크 성능 지표

트래픽(traffic)

네트워크 환경에서 데이터가 전송되고 이동하는 양

• 과부화(overhead): 특정 노드에 처리할 트래픽이 몰리는 것

 

처리율(throughput)

단위 시간 당 네트워크를 통해 전송되는 정보량

• 특정 노드가 얼마 만큼의 트래픽을 처리 중인지 확인하기 위해 사용
• bps(bit/s): bits per second
• Mbps(Mbit/s): megabits per second
• Gbps(Gbit/s): gigabits per second
• pps(p/s): packkets per second

 

대역폭(bandwidth)

단위 시간 동안 송수신할 수 있는 최대 정보량

• bps, Mbps, Gbps를 단위로 사용

 

패킷 손실(packet loss)

송수신되는 패킷이 손실된 상황

• 높은 트래픽으로 처리할 패킷이 많거나 네트워크 장애로 인해 패킷 손실이 발생함
• CMD 또는 터미널에서 ping 명령으로 패킷 손실을 확인할 수 있음

$ ping 8.8.8.8

64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=0 ttl=117 time=14.5 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=117 time=13.9 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=117 time=15.1 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=117 time=14.7 ms

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 13.9/14.3/15.1 ms

 

 

 

참고: 

혼자 공부하는 네트워크 - 예스24

 

https://gunjoon.tistory.com/15