[7일차] OSI 7계층

sani·2024년 12월 29일

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통신이 일어나는 과정을 7단계로 나누어 정의한 국제 통신 표준 규약이다.
각 계층은 독립적으로 구성되어 있어 유지관리가 수월하지만, 상하구조가 존재하기에 하위 layer가 구축이 되어야 상위 layer의 통신이 동작가능하다.

송수신단에 도착한 전압 변화를 통해 0, 1을 표현하여 data를 전송할 수 있다.
data를 analog 신호로 바꿔 전달하는 encoding과 이를 data로 다시 변환하는 decoding을 통해 두 대의 컴퓨터가 data를 주고받을 수 있는 module이다. 즉, 1계층은 통신 cable이나 hub, modem(A/DAC의 일종) 같은 HW로 구현돼있다.

physical layer와 같이 직접 연결된 서로 다른 2개의 node간의 송/수신되는 정보를 확인하고 오류 없는 통신을 위한 여러 역할을 수행한다.
frame : 2계층에서 전송되는 데이터 단위이다. 이 계층의 여러 protocol들은 frame의 종류, 길이 등의 정보를 정의한다.
MAC(Media Access Control) : 컴퓨터(HW)를 식별하기위한 그 기계의 물리적 식별번호이다. MAC 주소는 2계층에서 사용되고, IP 주소는 3계층에서 사용된다. 또한 IP주소와 달리 MAC 주소는 변하지 않는다. 따라서 frame마다 MAC(Media Access Control)주소를 부여하여 에러 검출, 재전송, 흐름 제어를 진행한다.
- ex) '서울특별시 ~~~(IP)에 사는 'ㅇㅇ(MAC 주소)에게 배송해줘'
switch : 전선을 모든 컴퓨터마다 연결할 수 없으니, 여러대를 하나의 전선으로 묶으려면 bus topology와 같이 main 전선을 둬야한다. 이때 특정 node로만 data를 보내는 기능을 switch가 담당한다.
Ethernet : LAN 환경에서 사용되는 네트워크 구성 방식으로 초기에는 bus topology와 같이 하나의 main 케이블에 연결되는 방식이었으나 현재는 star topology와 같이 여러 발전된 방식을 채택하고있다.
HW와 SW로 구현돼있는데 network card(LAN card), switch, bridge, ethernet와 같은 HW와 SW적인 제어로 이뤄져있다.

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달
node A에서 node B에 data를 전송하려면, DNS를 통해 node B의 IP Address를 알아야한다. IP Address를 알아내면, 이를 이용해 다음으로 어느 node에 전송해야하는지 그 길을 찾는 routing과정과 자신 다음의 router에게 데이터를 넘겨주는 forwarding 작업이 필요하다.
router : switch로 묶인 node 그룹들끼리 통신을 가능하게 하는 장치이다. router와 router를 router로 연결할 수 있다. 이렇게 전세계를 계층구조로 이은 것이 Internet이다.
1계층의 기술만으로는 많은 컴퓨터들의 통신을 구현할 수 없다. 따라서 같은 network에 있는 여러 대의 컴퓨터들이 data를 주고받기 위해 module이 필요하다. Framing(원본 데이터를 어느 단위로 끊어 읽을지 전송 시작과 끝에 특정 bit들을 붙여 구분하는 기법) 또한 2계층에 속하는 작업 중 하나이다.

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