[CS] OSI 7계층에 대하여

박현우·2021년 10월 29일

CS

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네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말합니다.

왜 나누냐?

스프링과 웹을 MVC로 나누면 디버깅이 수월한 것 처럼, 각 통신 과정을 계층화 하여 어떤 계층에서 문제가 발생했는지 한눈에 보기 위함입니다. 각 계층의 역할이 다르기 때문입니다.

1. 물리계층(Physical Layer)

전송 단위 : 비트(Bits)

대표 장비 : 케이블, 허브, 리피터 등

주요 프로토콜 : Fiber

2. 데이터 링크계층(DataLink Layer)

전송 단위 : 프레임(Frame)

대표 장비 : 브리지, 스위치 등

주요 프로토콜 : 이더넷(Ethernet)

3. 네트워크 계층(Network Layer)

전송 단위 : 패킷(Packet)

대표 장비 : 라우터 등

주요 프로토콜 : IP, IPSec

라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행합니다.
라우팅? 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 보낼 때 최적의 경로를 선택해 가장 빠르게 데이터를 보내는 방법. 전화 통신망, 전자 정보 통신망, 교통망 등 여러 종류의 네트워크에서 사용된다.
라우터에 데이터가 송수신될 IP주소를 부여합니다.

4. 전송 계층(Transport Layer)

전송 단위 : 세그먼트(Segment), Datagram(UDP의 경우)

대표 장비 : 게이트웨이

주요 프로토콜 : TCP, UDP

통신을 활성화하기 위한 계층입니다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 합니다.
만약 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 줍니다.
일부 프로토콜은 상태 개념이 있고(stateful), 연결 기반(connection oriented)입니다. 이는 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 뜻합니다.
TCP프로토콜의 경우 잘 알려진 3way handshake, 4way handshake로 인해 신뢰성을 보장할 수 있습니다.

5. 세션 계층(Session Layer)

주요 프로토콜 : RPC, Socket, Various APIS

통신의 일을 책임지고 있는 계층입니다. 2대의 기기, 컴퓨터 또는 서버 간에 통신을 하기 위해서는 세션(session)을 만들어야 하는데 이 작업이 여기서 처리됩니다.
네트워크 연결을 성립(Establishment), 제어와 운영(Manage and Control), 연결의 종료(Terminate)를 책임지며, 각각의 알맞은 Application으로 Data를 보내기 위해서 Application으로부터 들어오는 Data들을 분리해서 유지해 주는 기능을 수행합니다.
OS(Operating System)가 이 계층에 속합니다.