OSI 7 Layer
- 컴퓨터 네트워크 또는 네트워크 프로토콜을 설계 하기 위한 지침.
- 개방형 시스템에서 통신을 하기 위해 7개의 계층을 제안.
- 각 계층별로 고유한 기능을 가지는 모듈로 설계 되었으며, 이를 기반으로 데이터 통신이 이루어짐.
- 표준화 모델 사용으로 인한 이기종 장치의 데이터 통신이 가능하게 됨 : 네트워크 장비를 만드는 회사가 이러한 지침대로 장비를 만들면 다른 회사 장비라고 하더라도 상호 호환성이 보장.
- 현재 우리가 사용하는 인터넷은 TCP/IP를 기반으로 하지만, TCP/IP가 곧 OSI 7 계층에 기반을 두기 때문에 반드시 알고 있어야 할 내용이다.
응표세전네데물
1계층 : 물리 계층
- 데이터를 물리 매체에서 통신 가능하게 신호 변환(전송 가능한 형태 변환)
- 4가지 특성
- 전기적 특성: 전압 레벨 변하게 되는 시점
- 기능적 특성: 케이블의 기능적 특성
- 절차적 특성: 데이터 전송의 절차
- 물리적 특성: 표준 케이블 간의 물리적 연결
- 데이터에 대한 오류가 발생해도 복구X
- 광케이블과 구리선(UTP)케이블 등 사용
UTP 케이블
- 다이렉트 케이블: OSI 7 Layer 기준 서로 다른 장치 연결
- 크로스 오버 케이블: OSI 7 Layer 기준 같은 계층 장치 연결
ex) 대표장비: Hub, 리피터, 랜카드(NIC) -> 랜카드는 데이터를 전기적 신호로 변환해준다
-
물리 계층에서 전송되는 데이터:
비트(bit) -
Auto-MDIX
- HP에서 개발함, 케이블 구분 없이 장치 연결 가능
Topology
Extended Star Topology 단점: Switch 간에 연결 끊기면 인터넷 안됨
경로의 이중화 → 위의 형태 단점 보완 : Ring Topology
현 네트워크는 Star + Extended Star + Ring의 형태
2계층 : 데이터링크 계층
- CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection): 이더넷 방식(1960년대)
Carrier Sensing: 데이터 전송 전 채널 상태를 감지(주파수나 네트워크 확인)
exponential backoff: 대기 시간 랜덤 부여
충돌 감지 → jam 신호 전송(연결된 모든 기기가 받음:collision domain= 충돌에 의해 영향 받는 범위) → 위 과정 반복
[→ 그래서 LAN Segment를 이용하여 jam신호를 적은 디바이스 받도록 한다 = LAN 분리를 통해 충돌 범위를 줄인다. → 동시 전송 가능성]
하나의 회선에 하나의 기기만 데이터 전송 가능하기 때문에 위 기능 사용됨(회선을 공유하지 않는다)
-
서로 다른 주변 네트워크 장치들이 데이터 주고 받을 수 있게 해줌
-
3계층과 연결되어 필요시 데이터를 3계층으로 전달
-
전송되는 데이터:
프레임(Frame)- 프레임 전달은 MAC주소 기반
-
Switch: MAC Table 사용하여 Frame 전송
- MAC주소는 NIC회사에서 ROM에 기입되어 나옴
- HW적 주소 변경X, SW적 변경O
- 48bit의 16진수 사용, 스위치 기반 보안으로도 사용됨
데이터링크 계층의 주요 기능
1. 프레이밍: 물리 계층에서 수신한 신호 조합하여 Frame 단위의 데이터 만듦
2. 흐름 제어: 송신 측과 수신측 간의 흐름 제어
3. 오류 제어: 프레임 전송 시 발생한 오류 복원, 재전송
Sequence Number : 데이터 분할할 때 숫자를 부여하여 순서대로 받을 수 있도록 한다.
3계층 : 네트워크 계층
- 전송 데이터 :
packet, 대표적인 장치 :Router
1) 패킷 전달: 종단간(End to End)의 패킷 전달 수행
2) 라우팅: 라우팅 프로토콜을 기반으로 효율적인 경로 선택하여 패킷 전달
3) 주소 사용: IP 주소 기반 패킷 전달(LAN, WAN연결 구간)
사용 프로토콜
1) IP(Internet Protocol): 주소로 사용되면 v4, v6 존재
- IPv4(32bit) : 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- Ipv6(128bit)
2) ARP: IP주소를 기반으로 MAC주소를 찾을 때 사용
3) RARP: MAC주소를 기반으로 IP주소 찾을 때 사용
IP/MAC 주소 둘 다 가지고 있어야 통신이 가능하다.
Switch는 MAC주소로만 전송하기 때문.→(스위치는 IP별도 부여x)
MAC주소는 보통 자동으로 배정됨(하드웨어 사에서 부여)
ICMP: 네트워크 통신 문제 진단에 사용
= Echo Request + Echo Reply => ping
Flooding: 하나의 패킷을 다른 모든 노드로 전달
4계층 : 전송 계층
- 전송 데이터 :
segment - 헤더에 포트, 소켓 주소가 포함
1) 흐름 제어
2) 혼잡 제어 : 네트워크 내 대기 패킷 수를 줄여 혼잡 제어, 송신측 전송 억제 등의 방법 이용
3) 오류 제어 : 오류 발생시 재전송 등으로 오류 해결
5계층 : 세션 계층
- 전송 데이터 :
Message - 세션 연결의 설정과 해제, 통신의 시작과 종료 정의
6계층 : 표현 계층
- 데이터를 어떻게 표현하는지 정의(확장자)
- 응용 계층에서 생성된 데이터는 컴퓨터에서 만들어진 데이터
- 암호화를 통해 보안 설정 가능
- 데이터 압축 지원
7계층 : 응용 계층
- 응용 프로그램과 프로그램 사이 연결
- OSI 7 Layer 최상위 및 사용자가 가장 가까운 계층
- http는 웹 브라우저를 이용하여 인터넷을 통해 데이터를 전송
- FTP: 파일 전송 프로토콜
- SMTP: 메일 전송 프로토콜
- SNMP: 모니터링 프로토콜
- SSH: 암호화 원격접속
- telnet: 원격접속
- http: www 사용
- https: http 보안 강화 프로토콜
OSI 7 Layer의 캡슐화
- 헤더를 데이터에 붙인다 : 캡슐화
- 헤더를 제거 : 역캡슐화
