OSI 7 Layer

OSI 7계층은 두 가지 계층으로 나눌 수 있다.

• 1 ~ 4 계층 : 데이터 플로 계층(Data Flow Layer) / 하위 계층(Lower Layer)
  - 데이터를 잘 쪼개 보내고 받는 역할을 중점적으로 고려하고 네트워크 애플리케이션에서 하위 4계층의 역할을 별도로 고민하지 않도록 도와줌.
• 5 ~ 7 계층 : 애플리케이션 계층(Application Layer) / 상위 계층(Upper Layer)

1계층 (피지컬 계층)

물리 계층으로 물리적 연결과 관련된 정보 정의.
주로 전기 신호를 전달하는 데 초점이 맞추어져 있다.

• 주요 장비로는 허브(Hub), 리피터(Repeater), 케이블(Cable), 커넥터(Connector), 트랜시버(Tranceiver), 탭(TAP)이 있다.
• 허브, 리피터 : 네트워크 통신을 중재하는 네트워크 장비
• 케이블, 커넥터 : 케이블 본체를 구성하는 요소
• 트랜시버 : 컴퓨터의 랜카드와 케이블을 연결하는 장비
• 탭 : 네트워크 모니터링과 패킷 분석을 위해 전기 신호를 다른 장비로 복제해줌
• 1계층에서는 들어온 전기 신호를 그대로 잘 전달하는 것이 목적이므로 전기 신호가 1계층 장비에 들어오면 이 전기 신호를 재생성해 내보낸다.
• 1계층 장비는 주소의 개념이 없으므로 전기 신호가 들어온 포트를 제외하고 모든 포트에 같은 전기 신호를 전송한다.

2계층 (데이터 링크 계층)

데이터 링크 계층으로 전기 신호를 모아 우리가 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리.
1계층과는 다르게 전기 신호를 정확히 전달하기보다는 주소 정보를 정의하고 정확한 주소로 통신이 되도록 하는 데 초점이 맞추어져 있음.

• 2계층에서는 주소 체계가 생기면서 여러 통신이 한꺼번에 이루어지는 것을 구분하기 위한 기능이 주로 정의됨.
• 주소 체계가 생긴다는 의미는 한 명과 통신하는 것이 아니라 동시에 여러 명과 통신할 수 있다는 것이므로 무작정 데이터를 단지는 것이 아니라 받는 사람이 현재 데이터를 받을 수 있는지 확인하는 작업부터 해야 함. (플로 컨트롤Flow Control이라 부름)
  
  
• 2계층에서 동작하는 네트워크 구성 요소: 네트워크 인터페이스 카드, 스위치
• 2계층 특징 : MAC 주소 체계가 있음
• 2계층에서 동작하는 네트워크 인터페이스 카드와 스위치 모두 MAC 주소를 이해할 수 있고 스위치는 MAC 주소를 보고 통신해야 할 포트를 지정해 내보내는 능력이 있음.

2계층의 플로 컨트롤(Flow Control)

1. 서버 -> 스위치 : 데이터 전송
2. 스위치 혼잡 상황 발생, 포즈(Pause) 프레임 전송
3. 스위치 -> 서버 : 포즈(Pause) 프레임 수신 후 대기

3계층 (네트워크 계층)

IP 주소와 같은 논리적인 주소가 정의됨.

• MAC 주소와 달리 IP 주소는 사용자가 환경에 맞게 변경해 사용할 수 있고 네트워크 주소 부분과 호스트 주소 부분으로 나뉨.
• 3계층을 이해할 수 있는 장비나 단말은 네트워크 주소 정보를 이용해 자신이 속한 네트워크와 원격지 네트워크를 구분할 수 있고 원격지 네트워크를 가려면 어디로 가야 하는지 경로를 지정하는 능력이 있음.
• 3계층에서 동작하는 장비 : 라우터
• 라우터는 3계층에서 정의한 IP 주소를 이해할 수 있다.
• 라우터는 IP 주소를 사용해 최적의 경로를 찾아주고 해당 경로로 패킷을 전송하는 역할을 함.

4계층 (트랜스포트 계층)

실제로 해당 데이터들이 정상적으로 잘 보내지도록 확인하는 역할
패킷이 유실되거나 순서가 바뀌었을 때 바로잡아 주는 역할

• 4계층에서 패킷을 분할할 때 패킷 헤더에 보내는 순서와 받는 순서를 적어 통신하므로 패킷이 유실되면 재전송을 요청할 수 있고 순서가 뒤바뀌더라도 바로잡을 수 있음.
• 시퀀스 번호(Sequence Number) : 패킷에 보내는 순서를 명시한 것
• ACK 번호(Acknowledgement Number) : 패킷에 받는 순서를 나타낸 것
• 포트 번호(Port Number) : 장치 내의 많은 애플리케이션을 구분할 수 있도록 함. 포트 번호를 사용해 상위 애플리케이션을 구분함.

5계층 (세션 계층)

양 끝단의 응용 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 연결이 안정적으로 유지되도록 관리하고 작업 완료 후에는 이 연결을 끊는 역할을 함

• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 짐
• 에러로 중단된 통신에 대한 에러 복구와 재전송 수행

6계층 (프레젠테이션 계층)

표현 방식이 다른 애플리케이션이나 시스템 간의 통신을 돕기 위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환시키는 기능 수행.

• 일종의 번역기나 변환기 역할 수행
• 사용자 시스템의 응용 계층에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 덜어줌
• MIME 인코딩이나 암호화, 압축, 코드 변환과 같은 동작이 이루어짐.

7계층 (애플리케이션 계층)

애플리케이션 프로세스를 정의하고 애플리케이션 서비스 수행
네트워크 소프트웨어의 UI 부분이나 사용자 입/출력 부분을 정의

• 애플리케이션 계층의 프로토콜은 많은 종류가 있고, 대표적인 프로토콜에는 FTP, SMTP, HTTP, TELNET이 있음