OSI 7계층

데브tty·2021년 9월 27일

네트워크

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1계층(물리계층)

물리계층은 물리적으로 연결과 관련된 부분을 저의한다. 주로 전기 신호를 전달하는 데 초점을 맞추고 있다. 들어온 전기 신호를 그대로 잘 전달하는 것이 모적이다. 1계층에는 주소 개념이 없다.

1계층 장비 : 허브, 리피터, 케이블, 커넥터, 트랜시버, 탭

2계층(데이터 링크 계층)

데이터 링크 계층은 전기 신호를 모아 사람이 알아 볼 수 있는 데이터 형태로 처리한다. 주소 정보를 정의하고 정확한 주소로 통신이 되도록 하는데 초점이 맞추어져 있다. 출발지와 도착지 주소를 확인하고 본인의 데이터가 맞는지 검사를 한다. 에러 탐지 및 수정 역할도 한다. 최근 이더넷 기반의 네트워크 2계층은 에러의 탐지 역할만 한다. 주소 체계의 발달로 FLOW-CONTROL 기능이 생겼다.

FLOW-CONTROL이란? 데이터를 받는 사람이 현재 데이터를 받을 수 있는지 확인하는 작업
1. 데이터 전송
2. 스위치 혼잡 발생 -> PAUSE FRAME 전송
3. PAUSE FRAME 수신 후 대기

2계층에는 MAC 주소라는 주소 체계가 존재한다. NIC와 스위치 모두 MAC 주소를 이해하고 MAC 주소를 통해 통신해야 할 포트를 지정해 보내는 능력이 있다.

2계층 장비 : NIC(NETWORK INTERFACE CARD), 스위치

3계층(네트워크 계층)

네트워크 계층에서는 IP 주소와 같은 논리적인 주소가 정의된다. MAC 주소와 달리 IP 주소는 사용자 환경에 맞게 변경해 사용이 가능하다. 3계층의 장비와 단말기는 네트워크 주소 정보를 이용해 자신이 속한 네트워크와 원격지 네트워크를 구분 가능하다. 또 원격지 네트워크로 경로 지정 기능이 있다. 대표적으로 라우터가 있으며 최적의 경로를 찾고, 해당 경로로 패킷을 전송하는 역할을 한다.

3계층 장비 : 라우터

4계층(전송 계층)

1, 2, 3 계층은 신호와 데이터를 올바른 위치로 보내고 실제 신호를 잘 만들어 보내는 데 집중한다. 반면 4계층은 실제로 해당 데이터들이 정상적으로 잘 보내지도록 확인하는 역할을 한다. 이는 앞선 설명에서 OSI 7계층을 DATA-FLOW 계층과 APPLICATION 계층으로 나눈 이유다. 패킷을 쪼개어 보내다 보니 패킷이 유실 및 순서가 바뀌는 경우가 있다. 4계층에선 패킷 헤더에 보내는 순서와 받는 순서를 적어 통신 하므로 패킷이 유실된 경우 재전송을 요청할 수 있고, 순서가 바뀌더라도 바로잡을 수 있다.

보내는 순서 : 시퀀스 번호
받는 순서 : ACK 번호

4계층의 장비들은 애플리케이션 구분자와 시퀀스, ACK 번호 정보를 이용해 부하 분산 또는 보안 정책 수립을 해 패킷을 통과 및 차단하는 기능을 수행한다.

4계층 장비 : 로드 밸런서, 방화벽

5계층(세션 계층)

세션 계층에서는 양 끝단의 응용 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 연결이 안정적으로 유지 될 수 있도록 관리한다. 추가적으로 에러로 중단된 통신에 대한 에러 복구와 재전송을 수행한다.

6계층(표현 계층)

표현 방식이 다른 애플리케이션 및 시스템 간의 통신을 돕기 위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환시키는 기능을 수행한다. 일종의 변역기, 변환기역하을 수행한다. MIME 인코딩이나 암호화, 압축, 코드 변환 같은 동작이 6계층에서 이루어진다.

MIME 인코딩이란?
MIME는 전자 우편을 위한 인터넷 표준 포맷이다. 전자우편은 7비트 ASCII 문자를 사용하여 전송되기 때문에, 8비트 이상의 코드를 사용하는 문자나 이진 파일들은 MIME 포맷으로 변환되어 SMTP로 전송된다. 실질적으로 SMTP로 전송되는 대부분의 전자 우편은 MIME 형식이다. MIME 표준에 정의된 content types은 HTTP와 같은 통신 프로토콜에서 사용되며, 점차 그 중요성이 커지고 있다.