OSI 7계층이란?

네트워크에 연결된 시스템이 갖추어야 할 기본 구조와 기능을 응용 계층, 표현계층, 세션 계층, 전송 계층, 네트워크 계층, 데이터 링크 계층, 물리 계층의 계층적인 구조로 세분화한것이다.

일반 사용자는 응용 계층을 통해 데이터 전송을 요청하며, 이 요청은 물리 계층까지 순차적으로 전달되어 상대 호스트에 전송된다. 그리고 상대 호스트에게 전송된 데이터는 물리 계층에서 순차적으로 응용 계층까지 다시 전달된다.(데이터가 하위 계층으로 내려갈 때는 각 계층의 프로토콜에서 정의한 헤더 정보가 추가된다. 반대로 하위에서 상위 계층으로 올라가며 순차적으로 헤더 정보를 제거하고 해석하면서 프로토콜 기능을 수행한다.)

1.물리 계층

네트워크에서 데이터를 전송 할려면 반드시 물리적인 전송 매체로 연결되어 있어야 한다. 데이터를 전기적, 기계적, 물리적인 신호로 변환하고 전송하는 역할을 하며, 크게 유선 매체와 무선 매체로 구분된다. 이때 전송 매체에서는 디지털 형태인 0과 1의 비트 형태로 통과 시킬 수 없다. 따라서 디지털 신호가 아닌 아날로그 신호(전기 신호, 빛, 라디오 파장 등)로 변환하는 과정이 필요하다.

2.데이터 링크 계층

물리 계층의 오류에 관한 오류 제어 기능을 수행한다. 오류의 발생 사실을 인지하는 기능과 오류 복구 기능이 필요하다. 대표적인 물리적 오류로는 데이터가 도착하지 못하는 데이터 분실과 내용이 깨져서 도착하는 데이터 변형이 있다.(일반적으로 송신자가 원래의 데이터를 재전송하는 방식으로 처리한다.)

프레임:데이터 링크 계층에서는 데이터를 작은 단위로 분할하여 프레임이라 는 형태로 전송한다.

프로토콜

HDLC(High Level Data Link Control):데이터 링크 계층의 표준 프로토콜이다. 하지만 현재는 잘 사용되고 있지 않다. 그 이유는 주소부분이 8bit 밖에 되지 않아 256가지의 호스트만 접근 가능하기 때문이다.

PPP(Point to Point Protocol):네트워크 분야에서 두 통신 노드 간의 직접적인 연결을 위해 일반적으로 사용되는 데이터 링크 프로토콜이다.

3.네트워크 계층

패킷(네트워크 계층에서 데이터를 작은 단위로 나눈 것)의 라우팅(패킷이 목적지까지 가는 최적의 경로를 찾는 것)을 담당한다. IP주소를 사용하여 출발지와 목적지의 주소를 부여한다.

IP주소란?
데이터를 주고받기 위해 사용되는 주소로 IP 주소를 사용하여 각 기기를 식별 할 수 있다. 종류로는 IP4(32bit)와 IP6(128bit)가 있다.

프로토콜

IP(Internet Protocol):데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하고 올바른 대상에 도착할 수 있도록 데이터 패킷을 라우팅하고 주소를 지정하기 위한 프로토콜 또는 규칙의 집합이다.

ICMP:네트워크 장치에서 네트워크 통신 문제를 진단하는 데 사용하는 네트워크 계층 프로토콜이다.

IGMP:여러 장치가 하나의 IP주소를 공유하여 모두 동일한 데이터를 수신할 수 있도록 하는 프로토콜이다.

4.전송 계층

가장 중요한 계층으로 송신 호스트와 수신 호스트를 직접 연결하는 단대단(end-to-end)통신 기능을 제공한다. 오류 검출 및 복구와 흐름제어, 중복 검사 등을 수행한다.

프로토콜

TCP프로토콜
연결지향형 프로토콜이다. 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. 데이터를 보내기 전에 먼저 연결을 설정하고(3way-handshaking), 데이터를 전송한 후 에는 연결을 해제한다(4way-handshaking).

UDP프로토콜
비연결형 프로토콜이다. 신뢰성이 낮은 대신 속도가 빠르다(연결 설정과 해제 과정이 없기 때문이다).데이터 그램 방식이며, 연속성이 중요한 실시간 서비승에 용이하다.

5.세션 계층

데이터의 흐름이 제대로 이루어지고, 오류가 발생하면 재전송이 가능하도록 한다. 동기(Synchronization)문제를 처리하는 것이다. 동기점이 걸정된 시점 이전까지 통신 양단이 서로 완벽하게 처리했음을 합의했다는 의미이다.

프로토콜

NetBIOS:로컬 네트워크의 응용 프로그램과 컴퓨터 간의 통신 서비스를 제공한다. 네트워크 기본 입력/출력 시스템이다.

RPC:별도의 원격제어를 위한 코딩없이 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저를 실행할 수 있게하는 프로세스간 통신 기술이다.

Winsock:TCP/IP에서 네트워크 서비스에 액세스하는 방법을 결정하는 지원 프로그램 및 기술 사양이다.

6.표현 계층

데이터를 표현하고 변환하는데 사용되는 계층이다. 데이터의 형식,암호화 및 인코딩, 데이터 압축, 그리고 파일 형식 변환 등을 다룬다. 이를 통해 송식 측에서 생성된 데이터를 수신 측에서 이해할 수 있는 형식으로 변환하는 역할을 한다.

프로토콜

SSL:웹사이트와 브라우저 사이에 전송되는 데이터를 암호화하여 인터넷 연결을 보호하기 위한 표준 기술이다.

ASCII:정보교환용 7비트 부호체계이다.

JPEG:정지화상을 위해서 만들어진 손실 압축방법 표준이다.

IMAP:메일 서버 또는 서비스에서 전자메일 혹은 메시지를 읽어오는 클라이언트/서버 프로토콜이다.

7.응용계층

사용자가 사용하는 소프트웨어 애플리케이션에 가장 가까운 계층으로 사용자가 인터넷이나 다른 네트워크에 연결하여 데이터를 전송할 때 이용된다.(이메일, 파일 전송, 웹 브라우저 등과 같은 애플리케이션들과 통신한다.)

즉, 사용자가 볼 수 있는 유일한 계층으로서 인터페이스 및 네트워크 자원에 접근하는 방법을 제공한다.

프로토콜

HTTP:인터넷 상에서 데이터를 주고 받는 프로토콜 중 하나이다. 웹 브라우저와 웹 서버 간의 통신에서 사용되는 프로토콜로 문서,이미지,동영상 등의 데이터를 전송하기 위해 사용된다.

SSH:네트워크 상에서 안전하게 원격으로 컴퓨터를 제어하기 위한 프로토콜이다.

FTP:인터넷 상에서 파일을 전송하기 위한 프로토콜이다. 사용하면 클라이언트가 서버에 파일을 업로드 하거나 서버에서 파일을 다운로드 할 수 있다.
기본적으로 TCP/IP 프로토콜을 사용, 보안성이나 데이터 암호화를 제공하지 않는다. 현재는 보안성과 성능 면에서 더 발전된 SFTP, FTPS등의 프로토콜을 사용한다.

Telnet:인터넷 상에서 원결 호스트에 로그인하고, 명령어나 데이터를 전송하는 프로토콜이다. 이를 통해 사용자는 다른 컴퓨터에 있는 프로그램이나 파일을 제어하거나 다른 컴퓨터와 통신 할 수 있다.

회선교환과 패킷 교환의 차이점

회선교환
-고정 대역폭의 전송률을 지원-> 네트워크 구조가 상대적으로 단순하다.
-데이터를 전솔하기 전에 연결 경로를 미리 설정한다.

패킷교환
-컴퓨터 네트워크를 통해 발전
-가변 대역의 전송률 지원->네트워크 구조 복잡