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[Network] 캡슐화와 역캡슐화

3줄 요약
캡슐화는 송신 시 계층별 헤더를 덧붙이는 과정, 역캡슐화는 수신 시 헤더를 제거하는 과정
메시지는 송신지에서 상위 계층 → 하위 계층, 수신지에서 하위 계층 → 상위 계층으로 이동
PDU(Protocol Data Unit)는 각 계층에서의 전송 단위로, 헤더 포함 데이터 구조를 의미함

💻 컴퓨터 네트워크 시리즈

이 시리즈는 『혼자 공부하는 네트워크』 (강민철 저)
+ 인프런 강의를 기반으로 개인적으로 복습 및 정리한 기록입니다.


📌 캡슐화와 역캡슐화란?

  • 네트워크에서 송신지 → 수신지로 메시지가 전달되는 동안, 계층을 따라 이동하며 헤더를 추가하거나 제거하는 과정
  • 각 계층의 역할에 따라 제어 정보를 추가하며 하위 계층으로 내려감 (캡슐화)
  • 수신 측에서는 반대로 헤더를 제거하면서 상위 계층으로 전달 (역캡슐화)

📥 캡슐화 (Encapsulation)

  • 송신 측에서 상위 계층 → 하위 계층으로 데이터가 이동하며, 각 계층이 자신의 헤더(+ 경우에 따라 트레일러)를 붙이는 과정
  • 상위 계층의 데이터를 페이로드(payload)로 간주하여 헤더를 덧붙이고 다음 계층으로 전달

예시 구조:

1
2
3
4
[상위 계층 데이터]
 → [헤더3 + 상위 계층 데이터]
 → [헤더2 + 헤더3 + 데이터]
 → [헤더1 + 헤더2 + 헤더3 + 데이터] (하위 계층으로 전달)

📤 역캡슐화 (Decapsulation)

  • 수신 측에서 하위 계층 → 상위 계층으로 데이터가 이동하며, 각 계층에서 자신이 붙인 헤더를 확인하고 제거
  • 최종적으로 응용 계층 데이터만 남아 응용 프로그램에 전달

📦 PDU (Protocol Data Unit)

  • 각 계층에서 송수신되는 데이터의 단위
  • PDU는 해당 계층의 헤더 + 상위 계층의 PDU로 구성
PDU 출처: 『혼자 공부하는 네트워크』 - 강민철 저
  • 예시:
    • 전송 계층 PDU → 세그먼트(segment)
    • 네트워크 계층 PDU → 패킷(packet)
    • 링크 계층 PDU → 프레임(frame)

🖼️ 캡슐화/역캡슐화 과정 시각화

캡슐화, 역캡슐화 과정 출처: 『혼자 공부하는 네트워크』 - 강민철 저

cf) OSI 7계층, TCP/IP 4계층은 사실 아무것도 해 주지 않는다

“참조” 모델이기 때문에 네트워크를 작동시키는 주체가 아니다!
네트워크 참조 모델에 속한 프로토콜과 네트워크 장비가 네트워크를 작동시키는 주체이다!


⚙️ 네트워크 성능 지표

트래픽 (Traffic)

  • 특정 시점에 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 양
  • 트래픽이 과도할 경우 → 지연, 병목, 패킷 손실 발생 가능

처리율 (Throughput)

  • 단위 시간당 실제로 전송된 데이터의 양
  • 트래픽이 많아도 처리율이 낮다면 네트워크 성능 저하

대역폭 (Bandwidth)

  • 단위 시간 동안 통신 매체를 통해 전송 가능한 최대 데이터 양

패킷 손실 (Packet Loss)

  • 전송 중에 손실된 패킷의 비율
  • 주로 트래픽 과부하, 링크 오류, 버퍼 부족 등으로 발생

✅ 마무리 정리

캡슐화와 역캡슐화는 네트워크 통신에서 계층적 구조의 핵심 개념으로,
각 계층의 역할과 프로토콜에 따라 메시지가 포장되고 해제되는 과정
이해를 바탕으로 네트워크 문제 발생 시 원인을 계층별로 진단


📚 참고 자료


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