[스터디] OSI 7계층

우리가 사용하는 네트워크는 어떻게 통신하여 화면을 출력해주는 것일까? 네트워크 통신을 통해 데이터를 전송하는 일련의 과정들을 7단계로 나누어 놓은 것을 'OSI 7계층'이라고 한다.

📍OSI(Open System Interconnection) 7계층

이름을 해석한 것과 같이 OSI는 개방형 시스템간의 상호 연결이다. OSI는 네트워킹 시스템에서 일어나는 일을 기능별로 단계를 나누어 보다 쉽게 설명할 수 있도록 도운다. 데이터 통신에서 데이터를 주고받기 위한 규약(protocol)을 표준화하기위해 ISO(국제표준화 기구)에서 제작한 모델이며 계층 하나하나가 모듈화 되어있다.

[이미지 출처]

🧷계층의 목적

• 통신이 일어나는 과정을 단계별로 나눠 시각적으로 쉽게 파악할 수 있음
• 문제 발생시 단계로 나뉘어져 있기 때문에 범위를 좁혀 문제를 쉽게 파악할 수 있 다른 단계는 손대지 않고 문제가 발생한 단계만 고칠 수 있음

📜7계층 소개

상위층(Layer 5 ~ 7)

사용자를 지원하는 계층으로 소프트웨어 시스템간의 상호 운용성 제공한다.

Layer7 - 응용 계층(Application)

• 네트워크를 제공하며 유일하게 사용자에게 보여지는 계층
• 사용자로부터 입력받은 정보를 하위계층으로 수신하거나 하위계층에서 송신한 데이터를 사용자에게 전달
• protocol : HTTP, FTP, SMTP, POP3 등
• PDU : 데이터(Data)

Layer6 - 표현 계층(Presentation)

• 네트워크를 통해 데이터를 표현하는 계층
• 응용 계층에서 송수신 된 데이터의 MIME 인코딩과 디코딩, 암호화 등이 이루어짐
• protocol : JPEG, TIFF, MPEG 등
• PDU : 데이터(Data)

Layer5 - 세션 계층(Session)

• 통신을 위해 필요한 세션, 데이터의 송수신 순서 등을 관리하는 계층
• 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법(session)을 제공
• TCP/IP SESSION을 생성과 제거를 담당
• 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류 복구 진행
• protocol : SSH, TLS, NetBIOS 등
• PDU : 데이터(Data)

하위층 (Layer 4)

두개의 서브 그룹을 연결하며 하위층(Layer 1 ~ 3)과 상위층Layer 5 ~ 7)이 데이터를 주고받을 수 있는 형태로 변환하는 계층이다.

Layer4 - 전송 계층(Transport)

• 최종 시스템 및 호스트 간의 신뢰성있는 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 계층
• 오류제어와 흐름제어 에러 복구
• protocol : RIP, ICMP, AC, TCP/UDP 등
• PDU : 세그먼트(Segment)

하위층 (Layer 1 ~ 3)

네트워크를 지원하는 계층으로 네트워크 기기 사이에 송수신되는 데이터의 물리적은 부분을 처리한다

Layer3 - 네트워크 계층(Network)

• 전송 규칙과 수신처를 결정하고 세그먼트 간(네트워크)에서 데이터 송수신하는 계층
• 라우팅, 흐름제어, 오류제어, 패킷전달 인터넷워킹(InternetWorking) 등을 수행
• protocol : IP, MAC, DHCP, ARP, DNS 등
• PDU : 패킷(Packet)

Layer2 - 데이터 링크 계층(Data Link)

• 네트워크 기기 사이의 데이터를 전송하는 계층
• 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름 제어하여 신뢰성있는 전송 보장
• 부계층 : 매체 접근 제어(MAC), 논리적 연결 제어(LLC)
• protocol : 이더넷, MAC, Wifi 등
• PDU : 프레임(Frame)

Layer1 - 물리 계층(Physical)

• 전기, 기계적인 특성을 이용해 통신 케이블로 비트(0,1)스트림을 전송하는 계층
• 단지 데이터를 전기적 신호로 전달만 할 뿐 데이터의 종류나, 에러의 유무 등을 확인하지 않음
• protocol : Cable, NIC, DCE 등
• PDU : 비트(Bit)

📢용어 정리

• PDU(Protocol Data Unit) : 프로토콜 데이터 단위로 상위 계층이 전달한 데이터에 붙이는 제어정보
• MIME Encoding : 텍스트 파일로 변환
• MIME Decoding : 텍스트 파일을 이진 파일(0, 1로 구성)로 변환하는 과정
• 세션(Session) : 네트워크 환경에서 사용자 간, 컴퓨터 간의 대화를 위한 논리적인 연결로 서로를 인식한 이후부터 통신을 마칠때까지의 기간
• 세그먼트(Segment) - Layer 4 : 전송받은 데이터를 일부 정보들을 추가하여 그룹화한 데이터 단위
• 패킷(Packet) - Layer 3 : 세그먼트에 네트워크 계층 정보를 포함한 데이터 단위
• 라우팅 : 데이터를 목적까지 안전하고 빠르게 전달하는 기능