OSI 7계층

1) 정의

OSI 7계층은 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 독립된 7계층으로 분리하여 각 계층의 동작방식을 정의한 모델입니다.

애플리케이션, 표현, 세션, 전송, 네트워크, 데이터 링크, 물리 계층이 있습니다.

계층을 분리함으로서 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있다는 이점이 있습니다.

이를 통해 만약, 7계층에서 문제가 생겼다면, 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 검사하지 않고 7계층만 수정하면 된다는 이점이 있습니다.

2) 하위 계층, 상위 계층

• 하위 계층(L1 ~ L4) - 데이터를 잘 전달하는데 중점
• 상위 계층(L5 ~ L7) - 데이터를 잘 만드는데 중점

TCP/IP 프로토콜 스택

OSI 7계층 - 네트워크 동작을 나누어 이해하고 개발하는 데 많이 도움이 되므로 네트워크의 주요 참조 모델로 활용됩니다. (이론적)

하지만, 실제 사용되는 대부분의 프로토콜이 TCP/IP 프로토콜 스택 기반으로 활용됩니다. (실사용)

1. 물리 계층

1) 역할

장비를 통해 전기 신호를 전송합니다.

2) 주소

주소 개념이 없습니다.

3) 장비

• 허브, 리피터 - 네트워크 통신 중재
• 케이블, 커넥터 - 케이블 본체 구성
• 트랜시버 - 랜카드와 케이블 연결
• 탭 - 네트워크 모니터링과 패킷 분석을 위해 전기 신호 다른 장비로 복제

주소 개념이 없기 때문에 허브는 전기 신호가 들어온 포트를 제외한 모든 포트에 신호를 보냅니다. 이러한 비효율성 때문에 요즘은 허브를 잘 사용하지 않습니다.
2계층 부터는 MAC 주소가 활용되며 목적지의 MAC주소로 데이터를 전달하는데 스위치가 사용됩니다.

4) 전송단위 (PDU - process data unit)

bit

2. 데이터 링크 계층

1) 역할

전기신호를 데이터로 변경합니다.

MAC 주소를 통해 출발지와 도착지의 주소를 확인합니다.

에러 탐지, 플로우 컨트롤(받는 사람이 데이터 받을 수 있는 지 확인) 수행

2) 주소

MAC 주소

3) 장비

• 스위치 - MAC 주소 확인하고 특정 포트로 전송
• 랜카드(네트워크 어댑터, NIC - 네트워크 인터페이스 컨트롤러, 이더넷 카드)
  - 전기 신호를 데이터 형태로 만듬
  • 목적지 MAC 주소, 출발지 MAC 주소 확인
  • 랜카드의 MAC 주소 확인
  • 랜카드의 MAC 주소와 맞으면 데이터 처리, 다르면 데이터 폐기

참고 - 랜카드에는 고유한 MAC 주소를 가지고 있습니다.

4) 전송단위

frame

3. 네트워크 계층

1) 역할

최적의 경로로 이동할 수 있도록 라우팅 수행

2) 주소

IP 주소

3) 장비

• 라우터 - IP 주소를 사용해 최적의 경로를 찾아주고 해당 경로로 패킷 전송

4) 전송단위

packet

4. 전송 계층

1) 역할

데이터들이 정상적으로 잘 보내지도록 확인하는 역할
유실 패킷 재전송 요청, 순서 변경 바로잡음, 주소로 포트 번호 사용

• seq 번호 - 보내는 순서 명시
• ACK 번호 - 받는 순서 명시

2) 장비

• 로드밸런서 - 부하 분산

3) 전송단위

• TCP - segment
• UDP - dataframe

5. 세션 계층

1) 역할

세션 생성 및 삭제, 에러로 중단 통신 복구 및 재전송

6. 표현 계층

1) 역할

인코딩, 암호화 압축, 코드 변환

7. 애플리케이션 계층

1) 역할

애플리케이션 서비스 수행