OSI: Open Systems Interconnecrtoin 의 약자로서, ISO(국제표준화기구)에서 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나눠 설명한 모델

공부해야할게 너무 많아 뭐하지 생각하던차에 어제 발표를 봤던 OSI7계층을 해보려고 한다.

OSI 7계층이란?

OSI 7 Layer는 Open System Interconnection 참조 모델로 국제 표준화 기구 (ISO) 에서 제안한 통신 규약이다

총 7개의 계층이 존재하는데, 해당 계층에서의 하는 일은 명확히 구분되어 있다.

네트워크에서 통신이 일어나는 그 일련의 과정들을 7단계로 나눈 것이라 생각하면 된다.

OSI 7계층을 나눈 이유는?

흐름을 직관적으로 볼 수 있고, 이상이 생겼을 때 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있기 때문이다.

Layered Architecture의 특성, (상위 계층은 하위 계층만과 상호작용) 을 살려서 각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용하고, 상위 계층에게

자신의 기능을 제공하여 프로토콜 스택이라고 불린다.

이렇게 Layer 의 하는 일이 명확하면 오류의 추적과 상태 관리가 쉬워진다.

비슷한 예시의 TCP/IP 4계층이 있지만, 같지는 않고 차이가 존재한다

TCP/IP와 OSI 7 계층의 차이점

가장 큰 차이점은 OSI는 개념적 모델로 통신에는 실질적으로 구현 되어 사용되지 않지만 TCP / IP는 연결을 설정하고 네트워크를 통해 통신하는 데 사
용되는 것이다.

OSI 7계층 동작원리

1계층 : 물리 계층(Physical Layer)

• 기능 : 통신을 수행하는 두 장치 간의 실제 접속 담당, 전기적 신호가 나가는 물리적인 장비를 의미한다.
  단지 데이터를 전달할뿐, 어떤 에러가 있는지 등에 대해서는 신경쓰지 않는다. 단지 데이터를 전지적인 신호로 변환해서 주고받는 기능에 신경쓴다.
• 장비 : 리피터, 허브
• 프로토콜 데이터 단위 : 비트 (Bit)

2계층 : 데이터 링크 계층(Data link layer)

• 기능 : 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리한다. 따라서 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능, 프레임 동기화 기능을 가지고 있다.
  맥 주소를 가지고 통신하게 된다.데이터 링크 계층은 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다.

  • 흐름 제어 : 송신 측과 수신 측의 속도 차이를 조정

  • 오류 제어 : 오류 검출과 회복

  • 순서 제어 : 프레임의 순서적 전송

• 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치

• 프로토콜 데이터 단위 : 프레임 (Frame)

3계층 : 네트워크 계층(Network layer)

• 기능 : 경로(Route)와 주소(IP)를 정하고 데이터를 패킷 단위로 쪼개어 전송한다. 데이터가 수 중 가장 효율적인 라우팅 방법을 찾는다.
• 장비 : 라우터
• 프로토콜 데이터 단위 : 패킷

4계층 : 전송 계층(Transport layer)

• 기능 : 사용자들 간(End to End) 신뢰성있는 데이터를 주고 받게 해주는 역할을 한다.오류검출 및 복구, 흐름제어와 중복검사 등을 수행
  데이터 전송을 위해서 Port 번호가 사용이 된다. 대표적인 프로토콜로는 TCP와 UDP.
• 장비 : 게이트웨이
• 프로토콜 데이터 단위 : 세그먼트

5계층 : 세션 계층(Session layer)

• 기능 :실제 네트워크 연결이 이루어짐. 프로세스가 통싱하기 위한 방법 정의.
  TCP/IP 세션을 생성 및 제거
• 프로토콜 데이터 단위 : 메시지

6계층 : 표현 계층(Presentation layer)

• 기능 : 응용프로그램 혹은 네트워크를 위해 데이터를 ‘표현’하는 계층 (예: 압축,암호화,복호화, 데이터 변환 등)

7. 응용 계층(Application layer)

• 기능 :응용 서비스나 프로세스가 응용계층에서 동작.(HTTP, FTP, SMTP)

프로토콜 정리

물리 계층(Physical Layer): 프로토콜x, 랜선, 허브, 리피터들의 디바이스들

데이터 링크 계층(Data Link Layer): Ethernet, Token Ring, FDDI

네트워크 계층(Network Layer): IP, ICMP, ARP, RARP

전송 계층(Transport Layer): TCP, UDP

세션 계층(Session Layer): NetBIOS, SAP, SDP, NWLink

표현 계층(Presentation Layer): ASCII, MPEG, JPEG, MIDI

응용 계층(Application Layer): HTTP, SMTP, FTP