OSI 7계층
네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준 모델
이렇게 계층을 나누는 이유는 무엇일까?
바로 통신이 일어나는 과정을 직관적으로 확인할 수 있기 때문이다.
흐름을 한 눈에 알아보기 쉽고 7단계 중 특정한 곳에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있기 때문이다.
다음은 7계층을 단계별로 자세히 알아보겠다.
1계층 - 물리 계층
주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송한다.
사용되는 통신 단위는 비트이며 1과 0으로 나타나고 전기적으로 ON, OFF 상태
물리 계층에서는 데이터를 전달만 할 뿐 전송하려는 데이터가 무엇인지 어떤 에러가 있는지 등 세부적인 내용에는 전혀 신경쓰지 않는다.
단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고 받는 기능만 할 뿐이다.
대표적인 장비로는 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 있다.
2계층 - 데이터 링크 계층
물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
통신에서의 오류를 찾고 재전송의 기능을 한다.
데이터 링크 계층에서 전송되는 데이터는 프레임의 단위를 사용하며
Point to Point간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층이다.
CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요한데 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 사용한다.
대표적인 장비로는 브릿지, 스위치 등이 있으며 이같은 장비를 통해 Mac 주소를 가지고 물리 계층에서 받은 정보를 전달한다.
순환반복검사 - CRC (Cyclic Redundancy Check)
네트워크 등을 통하여 데이터를 전송할 때 전송된 데이터에 오류가 있는지를 확인하기 위한 체크값을 결정하는 방식
3계층 - 네트워크 계층
경로(Route)와 주소(IP)를 정하고 패킷을 전달해주는 것이 이 계층의 역할이다.
즉, 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 데이터를 전송하는 기능을 말한다.
따라서 최적의 경로를 설정해야 한다.
이런 라우팅 기능을 맡고 있는 계층이 네트워크 계층이다.
4계층 - 전송 계층
종단 간(END-to-END) 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하고
TCP, UDP 프로토콜을 사용한다.
신호를 분산하고 다시 합치는 과정을 통해서 에러와 경로를 제어한다.
port 번호, 전송 방식(TCP/UDP)을 결정하여 TCP 헤더에 붙는다.
- TCP : 신뢰성, 연결지향적
- UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간
5계층 - 세션 계층
데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 뜻한다.
하지만 4계층(전송계층)에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어졌나 판단하기에 한계가 있다.
따라서 세션 계층은 4계층과 무관하게 응용 프로그램 관점에서 봐야 하며
세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시에 복구 등의 기능이 있다.
6계층 - 표현 계층
데이터의 형식 변환, 암호화/복호화, 압축 등을 담당하여 응용 계층이 이해할 수 있는 형태로 만드는 계층이다.
표현 계층은 코드 간의 번역을 담당하며 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어준다.
MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 발생한다.
즉, 사용자의 명령어를 완성하고 그 결과를 표현하며 포장/압축/암호화하는 것이다.
7계층 - 응용 계층
사용자와 직접 상호작용하며, 실제 서비스를 제공하는 최종 단계로 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
예로는 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
기회가 된다면 다른 게시물에서 좀 더 심층적으로 분석해 다뤄보도록 하겠다.
