OSI 7계층
OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말한다. 각 계층은 하위계층을 사용하고 현계층의 기능을 포함하여 상위 계층에 제공한다.
계층을 나눈 이유는,
- 각 계층은 독립적인 역할을 할 수 있다.
- 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있다.
- 이상 발생시 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.
+) osi : Open Systems Interconnection : 개방형 시스템
1계층 - 물리계층(Physical Layer)
이 계층에서는 주로 전기적, 기계적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 On, Off의 전기적 신호 상태의 데이터를 전송하는 역할은 한다. 단지 데이터 전달의 역할을 하며 데이터의 종류나 오류를 제어하지 않는다. 대표적인 장비는 케이블, 리피터, 허브가 있다.
- 물리적으로 연결된 두 대의 컴퓨터가 0과 1의 나열을 주고 받을 수 있게 해주는 모듈
- 0과 1의 나열 -> 아날로그 신호 (enconding)
- 아날로그 신호 -> 0과 1의 나열 (decoding)
2계층 - 데이터 링크계층(DataLink Layer)
- 물리계층을 통해 송수신되는 정보를 관리하여 같은 네트워크 내의 주변 장치들로 안전하게 전달되도록 하는 역할 (소프트웨어와 하드웨어 간의 연결점)
- 오류 감지 : 오류가 감지되면 데이터 링크 계층은 해당 데이터를 폐기한다.
- 주소 할당 : 전송되는 데이터 단위인 프레임에 보내야 하는 장소인 Mac주소를 부여하고 Point-To-Point 방식으로 데이터를 전송한다.
- 대표적인 장치로는 브리지, 스위치가 있다.
3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)
- 호스트에게 네트워크 계층 헤더에 속해있는 ip 번호를 부여하고 해당 도착지 ip 까지 여러개의 라우터를 거치는 최적의 경로를 찾는 역할을 한다. 이를 라우팅이라 한다.
- 네트워크 계층에서 데이터 단위는 패킷(Packet) (ip+데이터)이다.
- Network Layer 기술은 운영체제의 커널에 소프트웨어적으로 구현되어 있다.
- 장비로는 라우터, L3 스위치, ip 공유기가 있다,
4계층 - 전송 계층(Transport Layer)
- 송신자와 수신자 간의 (종단 간) 신뢰성있고 효율적인 데이터를 전송하기 위하여 오류검출 및 복구, 데이터 전송량 제어와 중복검사, 세그멘테이션 등을 수행
- 최종 도착지인 프로세스를 식별하기 위한 Port 번호가 사용이 된다.
- 대표적인 프로토콜로는 TCP와 UDP가 있다.
- 대표적인 장비로는 게이트웨이, 로드 밸런서 등이 있다.
- 데이터 단위는 TCP : 세그먼트(Segment) / UDP : Datagram 라고 합니다.
- 운영체제의 커널에 소프트웨어로 구현되어 있다.
+) port 번호 : 하나의 컴퓨터에서 동시에 실행되고 있는 프로세스들이 가지는 교유한 정수 값
+) 세그멘테이션 : 상위 계층 데이터를 받아서 세그먼트라는 데이터 단위로 나누는 것
ex) 동영상 을 재생할때 전체 데이터를 받지 않아도 세그먼트 단위로 재생할 수 있다, 연결이 중간에 끊겼을 경우 전체 데이터를 잃지 않을 수 있다.
5계층 -세션 계층(Session Layer)
응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공하며 세션을 유지, 종료, 전송 중단시 복구(체크포인트) 등의 기능이 있다.
6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)
응용 계층에서 Data를 이해할 수 있게 jpeg, gif,TEXT 같은 다양한 포맷으로 데이터를 어떻게 표현할 지 정하는 역할을 한다. 일종의 확장자이다.
- 송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용계층 데이터 인코딩, 변환
- 수신자에서 데이터의 압축을 풀수 있는 방식으로 된 데이터 압축
- 데이터의 암호화와 복호화
ex) EBCDIC로 인코딩된 파일을 ASCII 로 인코딩된 파일로 바꿔주는 것
7계층 - 응용 계층(Application Layer)
응용계층에서 Application 프로세스가 Application 서비스를 수행한다.
즉, 인터페이스 역할로 사용자 또는 어플리케이션이 네트워크에 접근할 수 있도록 한다.
- Application 프로세스 간의 정보 교환을 담당
- 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.
- HTTP, FTP 등의 프로토콜이 응용 계층에 속한다.
TCP/IP 4계층
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OSI는 시스템 아키텍처를 이해하고 설계하는 데 사용되는 이론 모델로 TCP / IP는 더 실용적으로 실질적으로 대부분 네트워크에 사용되는 표준 프로토콜이다.
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TCP / IP 모델은 OSI 모델 이전에 개발되었다.
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TCP / IP는 네트워크 액세스, 인터넷, 전송, 응용 으로 이루어진 4개의 계층으로 구성되어 있다.
+) 오늘날은 물리 계층과 데이터 링크 계층이 분리 된 updated tcp/ip 모델을 더 많이 사용한다.
1계층 네트워크 엑세스 계층
- OSI 7계층의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당
- 실제 데이터(프레임)을 MAC 주소를 사용하여 네트워크로 전송하는 역할을 한다.
- LAN, 패킷망이 해당된다.
2계층 인터넷 계층
- OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당한다.
- 최종 목적지까지 데이터 단위인 패킷 전송을 위한 ip 지정, 경로 설정
- IP, ARP, ICMP 등의 프로토콜이 있다.
3계층 전송 계층
- OSI 7계층의 전송 계층에 해당한다.
- 통신 노드 간의 연결 제어 및 자료 송수신, 세그멘테이션을 담당
- 주요 프로토콜로 TCP, UDP 가 있다.
4계층 응용 계층
- OSI 7계층의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층에 해당한다.
- TCP/IP 기반 응용 프로그램들이 데이터를 교환할 수 있도록 표준 인터페이스를 제공한다.
- 주요 프로토콜로 FTP, HTTP, DNS 가 있다.
