OSI 7 계층(layer)

• 하드웨어부터 소프트웨어까지 지켜야 할 네트워크 규약을 7단계로 계층화

• 각 계층마다 수행하는 역할이 다르며 같은 계층에 위치한 통신 양단은 같은 프로토콜을 사용해 통신하며 동료 프로세스(peer process)라고 한다. 송신 측에서 데이터를 전달할 때는 수신측의 동료 프로세스로 직접 전달하는 것이 아니라 하위 계층에 서비스를 요청한다. 이 요청은 다시 하위 계층에 요청하고, 최하위에 위치한 물리 계층까지 반복된다.

• 반대로 수신측에서는 상위 계층으로 데이터가 전달되면서 프로토콜 기능이 동작한다.

• 현대의 인터넷은 OSI 모델보다 TCP/IP 모델을 더 많이 따른다.

Application layer (응용 계층)

• Application 프로세스와 직접 관련하여 Application 서비스 수행

• Application 프로세스 간의 정보 교환, 전자 메일, 파일 전송 등의 서비스 제공

• 프로토콜 : DNS, FTP, HTTP

Presentation layer (표현 계층)

• Application layer로부터 받은 데이터를 하위 계층인 Session layer(세션 계층)으로 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환하고 세션 계층에서 받은 데이터는 Application layer에 맞게 변환

• 코드 변환, 데이터 압축, 암호화 등을 담당

• 프로토콜 : JPG, MPEG, SMB, AFP

Session layer(세션 계층)

• 양 끝단의 Application 프로세스가 통신을 관리하는 방법을 제공

• 동시 송수신(Duplex), 반이중(Half-Duplex), 전이중(Full-Duplex) 방식의 통신과 함께 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.

• 통신 세션을 구성하며 포트 번호를 기반으로 연결한다.

• 프로토콜 : SSH, TLS

Transport layer(전송 계층)

• 전체 메세지를 종단(end to end, 발신지에서 목적지) 간 제어하고 오류를 관리

• 패킷의 전송이 유효한지 확인하고 전송에 실패된 패킷을 다시 보내는 것과 같은 신뢰성 있는 통신을 보장

• 주소 설정, 오류 제어, 다중화 수행

• 프로토콜 : TCP, UDP

• 전송 단위 : Segment

• 장비 : 게이트웨이, L4 스위치

Network layer(네트워크 계층)

• 다중 네트워크 링크에서 발신지로부터 목적지까지 전달

• 위의 데이터 계층은 Node to Node 전달이고, 네트워크 계층은 시작점에서 목적지까지 성공적으로 전달

• 다른 컴퓨터 서버에서 받은 데이터를 클라이언트 컴퓨터의 프로세스로 전달

  • 이 때 프로세스는 포트 번호(주소)를 가지고 있어야 한다.
  • 포트 번호 : 하나의 컴퓨터 안에서 실행되고 있는 여러 프로세스들이 겹치지 않고 가져야 할 프로세스 주소(정수값)

• 프로토콜 : IP, ICMP

• 전송 단위 : Packet(패킷)

• 장비 : 라우터, L3 스위치(스위치 + 라우터)

  • 라우터 : 스위치와 스위치를 연결해서 서로 다른 네트워크에 속해 있는 컴퓨터들의 통신을 도와준다.

Data link layer(데이터 링크 계층)

• 두 개의 개방 시스템간의 효율적이고 신뢰성 있는 정보 전송을 위한 오류 제어

• 스위치 하나로 같은 네트워크에 연결된 여러 대의 컴퓨터들이 통신하는 모듈

• 송신측과 수신측의 속도 차이를 해결하기 위해 흐름 제어

• 프레임의 시작과 끝을 구분하기 위한 프레임의 동기화 수행

• 프로토콜 : 이더넷(ethernet), MAC, PPP 등

  • 이더넷 : 일반적으로 사무실이나 가정에서 가장 많이 사용되는 랜(LAN)의 사용 규격

• 전송 단위 : Frame

• 장비 : 브릿지, 스위치

Physical layer(물리 계층)

• 물리적 매체를 통해서 데이터 비트를 전송하기 위해 요구되는 기능들을 정의

• 케이블이나 전선과 같은 연결 장치 등 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 같은 기계적이고 전기적인 특성 등의 물리적 특성에 대한 규칙을 정의

• 케이블이나 전선을 통해 물리적으로 연결된 두 대의 컴퓨터가 0과 1의 나열을 주고 받을 수 있게 해주는 모듈(module 프로그래밍 함수)

• 인코딩(encoding) : 0과 1의 나열 ➡️ 아날로그 신호로 바꾸어 전선으로 흘려보낸다.

• 디코딩(decoding) : 아날로그 신호 ➡️ 0과 1의 나열로 바꾸어준다.

• PHY 칩에 내장되어 있고, 하드웨어적으로 구현되어 있다.

• 프로토콜 : RS-232C

• 전송 단위 : 비트(Bit)

• 장비 : 허브