OSI 7 계층

OSI 7계층이란?

네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7 단계로 나눈 것

OSI 7계층이 된 이유

• 네트워크 통신 과정을 단계별로 파악할 수 있다
• 통신 흐름을 직관적으로 이해 가능
• 통신 과정에서 에러 발생시 다른 계층을 건드리지 않고 문제가 발생한 계층만 고치는 것이 가능

OSI 7계층 종류

• Application Layer (7)
  • 응용 계층
  • 유저 인터페이스를 제공하는 프로그램 수행
  • HTTP, FTP, SMTP, Telnet, etc
• Presentation Layer (6)
  • 표현 계층
  • 코드 간의 번역 담당하여 시스템에서 데이터 형식 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어주는 역할
  • 데이터 압축, 인코딩 및 암호화 동작 발생
• Session Layer (5)
  • 세션 계층
  • 세션 계층부터는 데이터를 만들어내는 계층
  • 데이터 통신을 위한 논리적인 연결
  • 2 기기기 또는 서버간 대화 필요시 세션이 필요한데, 그 작업을 이 계층에서 수행
  • Socket
• Transport Layer (4)
  • 전송 계층
  • 포트를 열어 응용 프로그램들이 최종 목적지인 프로세스까지 전송될 수 있게 해주는 계층
    • Port : 하나의 컴퓨터에서 동시에 실행되고 있는 프로세스들이 서로 겹치지 않게 가져야 하는 정수값
  • 데이터 패킷 전송의 유효성 검사 및 전송 실패한 패킷들은 재전송
  • TCP
    • IP계층의 신뢰성 없는 서비스에 패킷 손실,중복,순서변화가 없도록 보장하는 신뢰성, 연결성을 띄는 전송 프로토콜
    • Connection-Oriented, 연결 지향적
      • 3 way handshake(연결), 4 way handshake(종료)
    • 흐름제어, 혼잡제어
    • 1:1 통신
    • 연결에 리소스가 많이 들어 전송 속도가 느림
  • UDP
    • 비신뢰성, 비연결성을 띄는 전송 프로토콜
    • 데이터 전송 확인, 응답, 순서 보장, 흐름 제어, 오류 제어 x
    • 1:1, 1:N, N:M 통신
    • 전송 속도가 빠름
• Network Layer (3)
  • 네트워크 계층
  • 데이터(패킷)를 목적지까지 전달하는 라우팅 기능
  • 통과할 노드 경로를 선택하고 IP주소를 정하고 경로에 따라 데이터 패킷을 전달
  • 단 하나의 전선으로 허브가 되는 스위치 또는 라우터를 통해 여러대의 컴퓨터가 연결된 타 네트워크와 통신할 수 있게 해주는 계층
    • 스위치 : 직접 연결된 컴퓨터들과의 네트워크 즉 인트라넷 구축용
    • 라우터 : 다른 라우터 즉 타 네트워크와도 통신할 수 있는 환경 구축용
    • L3 스위치 : 스위치와 라우터를 합친 것으로 라우터라고도 지칭
    • 인터넷 : 전세계 컴퓨터들이 계층 구조(단일 컴퓨터 -> 스위치 기반 네트워크 -> 라우터 기반 네트워크 연결 -> 네트워크와 네트워크 연결)로 연결되어 있는 것
    • 라우팅 : IP 주소를 이용해 경로를 찾는 것
    • 포워딩 : 현재 라우터 다음의 라우터에게 데이터를 넘겨주는 것
  • IP 주소 부여, 라우팅(경로설정)
  • 비신뢰성
    • 보낸 패킷 손실 유무 확인과 순서 보장을 하지 않음
  • 비연결성
    • 패킷을 받을 대상과 연경 상태인지 확인하지 않고 데이터 전송
  • 라우터, layer3 스위치(스위치 + 라우팅), IP 공유기
• DataLink Layer (2)
  • 데이터 링크 계층
  • 안전한 정보 전송을 수행하도록 도와주는 역할
  • 물리계층에서 받은 데이터를 Mac 주소를 가지고 스위치를 통해 전송하는 계층
  • 물리 계층을 통해 송수신되는 데이터의 오류 검출, 재전송 및 흐름 제어
    • Framing : 각 신호를 서로 구별하기 위해 원본 데이터를 구분자로 감싸는 것
  • 같은 네트워크 내 여러대의 컴퓨터가 통신할 수 있게 도와주는 모듈
  • 스위치
• Physical Layer (1)
  • 물리 계층
  • 통신 케이블로 전기적인 특성을 이용해 데이터 전송이 이뤄지는 계층
    • 0과1로 이뤄진 물리적 신호 정보를 아닐로그 신호로 인코딩하여 보내고 이 신호를 받아 0과 1로 디코딩하여 전달받는 과정의 계층
  • 단지 데이터 전송만 할뿐, 무슨 데이터이고 어떤 에러가 있는지 전혀 신경 x
  • 두대의 컴퓨터가 통신하는 방법
  • 통신 케이블

네트워크 통신 흐름

• Application : 내용이 담긴 편지
• Presentation : 한글/영문 번역
• Session : 종이/봉투
• Transport : 우체부 (출발 포트, 목적 포트) - Port
• Network : 우편번호/주소 (출발 주소, 목적 주소) - IP
• DataLink & Physical : 우체국