OSI 7계층

OSI 7계층

네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것
국제 표준화 기구(OSI)에서 정의한 네트워크 표준 모델

1계층 - 물리계층 Pysical Layer

• 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 물리적인 장비
• 전기신호 0, 1 전달
• 통신 단위: 비트 Bit. 1, 0 (On, Off) 상태로 나뉘어짐
• 장비: 통신 케이블, 리피터, 허브 등

리피터

들어온 신호를 반대측으로 다시 보내주는 장비

허브

리피터 역할. 리피터와 달리 여러 장비 연결 가능
CSMA/CD 방식 - 여러 장비에서 동시에 데이터를 전송하지 못함
하나의 허브에 연결된 모든 장비는 같은 Collision Domain 안에 있기 때문에 Collision Domain의 크기는 커지고, 허브로 들어온 데이터를 모든 포트로 플러딩 하기 때문에 Collision 이 자주 발생한다.

2계층 - 데이터 링크계층 DataLink Layer

• 물리계층에서 송수신되는 정보의 오류와 흐름 관리. 안전한 통신의 흐름을 관리
• 프레임에 MAC 주소 (MAC address)를 부여하고, 에러검출, 재전송, 흐름제어를 수행
• 전송 단위: 프레임 Frame
• 장비: 브리지, 스위치, 이더넷 등 (여기서 MAC 주소를 사용)
• 브리지나 스위치를 통해 맥주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달함

브리지

네트워크 세그먼트를 연결하는 장치
세그먼트: 큰 네트워크를 구성하는 작은 네트워크
이하 5가지 기능을 함

• Learning:
• Flooding:
• Forwarding:
• Filtering:
• Aging:

스위치

이더넷

3계층 - 네트워크 계층 Network Layer

• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달
• 라우터를 통해 경로를 선택하고, 주소(IP)를 정하고, 경로(Route)에 따라 패킷을 전달 -> IP 헤더 붙음
• 전송 단위: 패킷 Packet
• 장비: 라우터

라우터

4계층 - 전송 계층 Transport Layer

• port, 전송방식(TCP/UDP) 결정 -> TCP 헤더 붙음
• 두 지점간의 신뢰성 있는 데이터를 주고받게 하는 역할
• 신호를 분산하고 다시 합치는 과정을 통해 에러와 경로를 제어

TCP

신뢰성, 연결지향적

UDP

비신뢰성, 비연결성, 실시간

5계층 - 세션 계층 Session Layer

• 주 지점간의 프로세스 및 통신하는 호스트 간의 연결 유지
• TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성
• API, Socket

6계층 - 표현 계층 Presentation Layer

• 전송하는 데이터의 표현 방식을 결정 (ex. 데이터변환, 압축, 암호화 등)
• 파일 인코딩, 명령어 포장, 압축, 암호화
• JPEF, MPEG, GIF, ASCII

7계층 - 응용 계층 Application Layer

• 최종 목적지. 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 프로세스를 수행 (ex, IE, Chrome 등)
• HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등의 프로토콜 있음

TCP/IP 4계층

OSI 7계층보다 먼저 나온 규격

1계층 - 네트워크 액세스 계층 Network Access Layer

• OSI 7계층의 물리계층(1), 데이터링크계층(2)에 해당
• TCP/IP 패킷을 네트워크 매체로 전달, 네트워크 매체에서 TCP/IP 패킷을 받아들이는 과정
• 에러 검출 기능(Detecting errors), 패킷의 프레임화(Framing packets)
• 네트워크 접근 방법, 프레임 포맷, 매체에 대해 독립적으로 동작하도록 설계
• 물리적인 주소로 MAC을 사용
• LAN, 패킷망 등에 사용

2계층 - 인터넷 계층 Internet Layer

• OSI 7계층의 네트워크계층(3)에 해당
• 어드레싱 Addressing, 패키징 Packaging, 라우팅 Routing 기능 제공
• 네트워크상 최종 목적지까지 정확하게 연결되도록 연결성을 제공하게 됨
• 프로토콜 종류 - IP, ARP, RARP

3계층 - 전송 계층 Transport Layer

• OSI 7계층의 전송계층(4)에 해당
• IP, Port를 이용하여 프로세스와 통신
• 응용 계층의 세션과 데이터그램(datagram) 통신 서비스 제공
• 통신 노드 간 연결 제어, 신뢰성 있는 데이터 전송 담당
• 프로토콜 종류 - TCP, UDP

4계층 - 응용 계층 Application Layer

• OSI 7계층의 세션계층(5), 표현계층(6), 응용계층(7)에 해당
• 프로그램(브라우저)가 직접 상호작용하는 계층. 데이터를 처음으로 받는 곳
• 다른 계층의 서비스에 접근할 수 있게 하는 어플리케이션을 제공
• 어플리케이션들이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 프로토콜을 정의
• HTTP, SMTP등 프로토콜
• TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 떄 사용
• 프로토콜 종류: FTP, HTTP, SSH

참고
https://lxxyeon.tistory.com/155
https://facelight.tistory.com/17