OSI 7계층 이란?
- OSI 7계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 총 7단계로 나눈 것을 말한다.
OSI 7계층을 나눈 이유는?
- 단계별로 계층을 나눠서 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악하기 위해서이다.
- 단계별로 나누어 문제가 생기면 문제가 발생한 단계를 특정한 뒤 다른 단계를 건들지 않고 문제가 생긴 단계만 고치기 위해서 이기도 하다.
OSI 7 계층
1 계층 - 물리계층 (Physical Layer)
- 통신단위는 Bits이다.
- 이 계층에서는 주로 전기적, 기계적 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하게된다.
- 이 계층에서는 단지 데이터를 전달만 할뿐 통신하는 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등에는 전혀 신경을 쓰지 않는다.
- 예로 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 있다.
2 계층 - 데이터 링크계층 (Data Link Layer)
데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다. 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
프레임에 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 한다.
- 통신단위는 Frames이다.
- 앞서 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리해서 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역활을 한다.
- 따라서 통신하는 데이터의 오류를 찾고 재전송을 하는 기능을 가지고 있다.
- 브릿지나 스위치를 통해 맥(MAC)주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달한다.
(참고) MAC Adress는 물리적으로 할당받으며, 네트워크 카드가 만들어질 때부터 정해져 있다.
3 계층 - 네트워크 계층 (Network Layer)
네트워크 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 라우팅 기능이다. 여기에 사용되는 프로토콜의 종류도 다양하고, 라우팅하는 기술도 다양하다.
주소(IP)를 부여하고 경로를 설정한다.
- 통신단위는 Packets
- 네트워크 계층의 역할은 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라서 패킷을 전달해주는 것이다.
- 네트워크 계층은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역활을 하는 계층으로 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)를 제공하기위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
- 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층이다.
- 대표적인 장비는 라우터이다.
4 계층 - 전송 계층 (Transport Layer)
통신을 활성화 하기위한 계층이다. 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.
만약 데이터가 왔다면, 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층으로 넘겨준다.
이 계층까지는 물리적인 계층에 속한다.
- 통신단위는 Segments
- 종단 간 (End-to-End)에 신뢰성 있고 정확한 데이터를 전송
- 세그먼트(Segment) 단위의 PDU, 종간 간의 에러 복귀와 흐름제어를 담당한다.
- 헤더를 통해 캡슐화 및 캡슐화 해제
- 대표적인 장비는 L4 스위치이다.
5계층 - 세션 계층 (Session Layer)
데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 담당한다.
하지만 4계층에서도 연경를 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어졌나 판단하기에는 한계가 있다. 그러므로 세션 계층은 4계층과 무관하게 응용 프로그램 관점에서 봐야한다.
세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.
- 통신 단위는 Data
- 통신장치 간 상호작용 및 동기화를 제공한다.
- 연결 세션에서 데이터의 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리한다. 즉, 논리적인 연결을 담당
- 헤더를 통해 캡슐화 및 캡슐화 해제
- 4계층과 5계층의 경계가 모호하다.
- NetBIOS, SSH, Appletalk 등이 있다.
6계층 - 표현 계층 (Presentation Layer)
코드 간의 번역을 담당하여 사용자의 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용계층으로부터 덜어준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다.
- 통신 단위는 Data
- 데이터 표현에 차이가 있는 응용처리에서 제어 구조를 제공
- 데이터의 표현 차이
- 전송하는 데이터의 인코딩, 디코딩, 암호화, 코드 변화
- 헤더를 통해 캡슐화 및 캡슐화 해제
- ASCII, JPEG, MPEG 등이 있다.
7계층 - 응용 계층 (Application Layer)
최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램이다.
한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.
- 사용자와 가장 밀접한 계층, 인터페이스(Interface)의 역할
- 응용 프로세스 간의 정보 교환
- 전자메일, 인터넷 서비스, 동영상 플레이어 등의 어플리케이션
TCP / IP 4계층 이란?
- APRANET이 개발된 이후 현재의 인터넷으로 발전해나가는 과정에서 대부분의 데이터 통신이 TCP와 IP기반으로 이루어졌기 때문에 인터넷 프로토콜 그 자체를 표현하는 용어
- 사실상 인터넷 프로토콜을 대표하는 용어로 사용
- TCP / IP는 현재 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신규약(Protocol)의 모음
TCP / IP 4계층
1계층 - 네트워크 액세스 계층 (Network Access Layer)
- OSI 7계층의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당
- 물리적인 주소로 MAC을 사용
- CSMA/CD, MAC, LAN, X25, 패킷망, 위성 통신, 다이얼 모뎀 등
- Ehternet(이더넷), Token Ring, PPP 등이 있다.
2계층 - 인터넷 계층 (Internet Layer)
- OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당
- 통신 노드 간의 IP패킷을 전송하는 기능과 라우팅 기능을 담당
- IP, ICMP, ARP, RARP, OSPF, BGP 등이 있다
3계층 - 전송계층 (Transport Layer)
- OSI 7계층의 전송 계층에 해당
- 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터를 전송
- TCP, UDP 등이 있다.
4계층 - 응용 계층 (Application Layer)
- OSI 7계층의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층에 해당
- TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용
- SMTP, FTP, HTTP, SSH, DNS 등이 있다.
정리 및 요약
| 비교의 근거 | OSI 모델 | TCP / IP 모델 |
|---|---|---|
| 확장 | OSI- 개방형 시스템 상호 연결 | TCP / IP- 전송 제어 프로토콜 / 인터넷 프로토콜 |
| 의미 | 컴퓨팅 시스템에 사용되는 이론 모델 | 인터넷을 통해 데이터를 전송하는 데 사용되는 클라이언트 서버 모델 |
| 레이어 수 | 레이어 7 개 | 레이어 4 개 |
| 에 의해 개발 된 | ISO (국제 표준기구) | 국방부 (국방부) |
| 명백한 | 아니오 | 예 |
| 용법 | 사용되지 않음 | 주로 사용됨 |
참고문헌
