OSI 7 Layer

• Open System Intercon-nection
• 시스템 상호 연결에 있어 개방(열려있다, 표준)모델을 뜻한다
• 실제 인터넷에서 사용되는 TCP/IP OSI 참조 모델을 기반으로 상업적이고 실무적으로 이용될 수 있도록
  단순하된 현실화의 과정에서 채택된 모형

OSI 7 Layer 목적

• 표준과 학습도구
• 표준화를 통해 장비별 이직적인 포트, 프로토콜을 구별
• OSI 계층별 기능과 통신의 과정을 정립하여 교육하기 위한 목적으로 사용

Encapsulation & Decapsulation

• Encapsulation
  • 데이터를 전송할 때 각각의 레어마다 인식할 수 있는 헤더를 붙이는 과정
  • 2계층(Data layer, 데이터링크계층)에서는 오류제어를 위해 데이터의 뒷부분에도 일부 데이터가 추가됨
• Decapsulation
  • 수진된 데이터가 각각의 레이어를 따라 올라가면서 헤더가 벗겨지는 과정

OSI 7 Layer별 Protocol과 기능

• OSI 7계층에서 PDU(Process Data Unit)란 각 계층에서 전송되는 단위
• 계층 별 PDU
  • 1계층 : Bits
  • 2계층 : Frames
  • 3계층 : Packets
  • 4계층 : Segments
  • 5~7계층 : Data
• 각 계층별 프로토콜 기능
  • 분할 : 큰 용량의 데이터를 전송하기 위해 데이터를 나누는 기능
  • 재조립 : 분할된 데이터를 사용하기 위해 재조립 하는 기능
  • 캡슐화 : 각 계층을 거칠 때 마다 각 계층의 헤더가 계층별로 붙으며, 캡슐화를 진행
  • 순서 제어 : 전송되는 데이터의 순서를 조율하고 이를 통해 데이터가 중복되거나 유실되는지 체크
  • 흐름 제어 : 송신되어 데이터의 양과 전송률을 제한하는 기능
  • 오류 제어 : 데이터가 올바르게 수신되었는지 에러 검출 코드를 통해 체크하는 기능

1계층 - 물리 계층(Physical Layer)

• 전기적, 기계적 특성을 이용하여 통신 케이블로 전기적 신호(에너지)를 전송
• 비트(Bit)단위의 PDU, 1(On)/0(Off)의 인코딩 전압 및 케이블 사양 핀의 수 등을 정의한 계층
• 단지 데이터 전달의 역할
• 1계층 장비 : 케이블, 리피터, 허브

2계층 - 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

• 물리적인 연결을 통하여 인접한 두 장치의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당
• 프레임(Frame)단위의 PDU, MAC주소와 제어정보를 전송, 헤더를 통해 캡슐화 또는 캡슐화 해제
• 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안정된 정보를 전달
• IEEE802.2(LLC), IEEE802.3(CSMA/CD), IEEE802.5(Token Ring) 등등
• 2계층 장비 : 브릿지, 스위치

3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

• 중계 노드를 통해 전송하는 경우 어떻게 중계할 것인가를 규정
• 패킷(Packet)단위의 PDU, 패킷은 목적지까지 경로를 설정, 헤더를 통해 캡슐화 또는 캡슐화 해제
• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달.
• IP(Internet Protocol), 라우팅(Routing), OSFP, BGP 등등
• 3계층 장비 : 라우터, L3 스위치

4계층 - 전송 계층(Transport Layer)

• 종단 간(End-to-End)에 신뢰성 있고 정확한 데이터를 전송
• 세그먼트(Segement)단위의 PDU, 종단 간의 에러복구와 흐름제어 담당, 헤더를 통해 캡슐화 및 캡슐화 해제
• TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol) 등등
• 4계층 장비 : L4 스위치

5계층 - 세션 계층(Session Layer)

• 통신장치 간 상호작용 및 동기화를 제공
• 연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리. 즉, 논리적인 연결을 담당
• 헤더를 통해 캡슐화 및 캡슐화 해제
• 4계층과 5계층을 경계가 모호함
• NetBIOS, SSH, Appletalk 등등

6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)

• 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 등등

7계층 - 응용 계층(Application Layer)

• 사용자와 가장 밀접한 계층, 인터페이스(Interface) 역할
• 응용 프로세스 간의 정보 교환
• 전자메일, 인터넷 서비스, 동영상 플레이어 등의 어플리케이션

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TCP/IP 4계층

• ARPANET이 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(프로토콜)의 모음

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, LAN, 패킷망 등
• Ehternet(이더넷), Token Ring, PPP 등등

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 등등

3계층 - 전송 계층(Transport Layer)

• OSI 7계층의 전송 계층에 해당
• 통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터를 전송
• TCP, UDP 등등

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 등등