[Network] OSI 7 계층

Wonjun Seo·2023년 8월 10일
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OSI 7 계층

OSI(Open Systems Interconnection) 7 계층은 통신이 일어나는 과정을 7단계로 정의한 국제 통신 표준 규약이다.

Layer 1: 물리(Physical) 계층
Layer 2: 데이터 링크(Data Link) 계층
Layer 3: 네트워크(Network) 계층
Layer 4: 전송(Transport) 계층
Layer 5: 세션(Session) 계층
Layer 6: 표현(Presentation) 계층
Layer 7: 응용(Application) 계층

OSI 7계층을 나눈 이유

  • 통신이 일어나는 과정을 단계별로 알 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정할 수 있다는 장점이 있다.
  • 계급, 상하구조가 존재하고, 각 계층은 독립되어 있다.
  • 각 계층은 자신의 하위 계층을 사용하고 현 계층의 기능을 포함하여 이를 상위 계층에 제공한다.

OSI 7 계층의 구성요소

1. 물리 계층(Physical Layer)

전송 단위: 비트(Bit)
리피터, 허브, 케이블 등

  • 전기적 신호가 나가는 물리적인 장비

  • 이 계층에서는 단지 데이터를 전달할뿐, 전송하려는(받으려는) 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등에 대해서는 신경쓰지 않는다.

  • 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만 있을 뿐이다.


전송 단위: 프레임(Frame)
브릿지, 스위치 등

  • 물리 계층으로 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전하게 정보를 전달할 수 있도록 도와주는 역할

  • 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가지고 있다.

  • 데이터 링크 계층은 포인트 투 포인트(Point to Point)간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다.


흐름 제어: 송신 측과 수신 측의 속도 차이를 조정

오류 제어: 오류 검출과 회복

순서 제어: 프레임의 순서적 전송

프레임 동기화: 프레임의 시작과 끝을 구별하기 위한 동기화


3. 네트워크 계층(Network Layer)

전송 단위: 패킷(Packet/Datagram)
라우터, IP

  • 경로(Route)와 주소(IP)를 정하고 패킷을 전달해주는 역할

  • 최적의 경로를 설정하여 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당한다.

  • 이러한 라우팅 기능을 담당하는 계층이 네트워크 계층이다.


4. 전송 계층(Transport Layer)

전송 단위: 세그먼트(Segment)
TCP, UDP

  • 양 끝단의 사용자들 간의 신뢰성 있는 데이터를 주고 받게 해주는 역할

  • 송신자와 수신자 간의 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송하기 위하여 오류검출 및 복구, 흐름 제어와 중복 검사 등을 수행한다.

  • 데이터 전송을 위해 포트(Port) 번호가 사용된다. 대표적으로 TCP와 UDP가 있다.


TCP: 신뢰성, 연결지향적

UDP: 비신뢰성, 비연결성, 실시간


5. 세션 계층(Session Layer)

API, Socket

  • 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다.

  • TCP/IP 세션을 만들고 없애는 역할

  • 연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시 복구 관리


6. 표현 계층(Presentation Layer)

JPEG, MPEG, GIF

  • 전송하는 데이터의 표현 방식을 결정한다. (데이터 변환, 압축, 암호화 등)

  • 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다.


표현 계층의 3가지 기능

  1. 송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용계층 데이터 부조화/변환

  2. 수신자에서 데이터의 압축을 풀 수 있는 방식으로 된 데이터 압축

  3. 데이터의 암호화와 복호화


7. 응용 계층(Application Layer)

FTP, HTTP, DNS

  • 최종 목적지로 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.

  • 사용자와 가장 가까운 계층으로, 우리가 사용하는 응용 서비스나 프로세스가 이 계층에서 동작한다.

  • 사용자 인터페이스로 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.


References

https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Network/OSI%207%20%EA%B3%84%EC%B8%B5.md

https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%8C%90-OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%A0%95%EB%A6%AC

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