OSI 7계층 (OSI 7 layer)

지은·2022년 11월 9일

네트워크

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OSI 7계층 (OSI 7 layer)

: 네트워크 통신이 이루어지는 과정을 7단계로 나누고, 각 계층의 표준 규격을 정한 것

국제표준화기구(ISO; International Organization for Standardization)에서 제정

계층을 나눈 이유?

통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있기 때문에, 문제가 발생했을 때 현상에 따라 원인을 파악하기 쉽다.

하위 계층으로 갈수록 헤더가 붙어 캡슐화(encalsupation)이 진행되고,
상위 계층으로 갈수록 헤더를 제거하며 역캡슐화(decapsulation)가 진행된다.
이때 헤더에는 해당 계층의 기능과 관련된 제어 정보가 포함되어 있다.

AH : Application Header
PH : Presentation Header
SH : Session Header
TH : Transport Header
NH : Network Header / NT : Network Tail
DH : Data Link Header / DT : Data Link Tail

출처: [네트워크] OSI 7 계층 개념 정리

7. 응용 계층 (Application)

우리가 사용하는 애플리케이션, 즉 소프트웨어 응용 프로그램과 직접 상호 작용하여 필요에 따라 통신 기능을 제공하는 계층

프로토콜

HTTP (HyperText Transfer Protocol, 하이퍼텍스트 전송 프로토콜)
FTP (File Transfer Protocol, 파일 전송 프로토콜)
DNS (Domain Name System, 도메인 이름 시스템)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, 단순 전자우편 전송 프로토콜)
Telnet: 인터넷이나 로컬 영역 네트워크 연결에 쓰이는 네트워크 프로토콜

프로토콜 데이터 단위 (PDU, Protocol Data Unit)

: 데이터 (Data)

6. 표현 계층 (Presentation)

: 데이터를 어떻게 표현할지 데이터 형식을 지정하는 계층

응용 계층으로부터 받은 데이터를 읽을 수 있는 형식으로 변환한다.
데이터의 인코딩/디코딩, 암호화/복호화 등의 기능을 수행한다.

프로토콜

JPEG (Joint Photographic Experts Group, 정지 화상을 위해서 만들어진 손실 압축 방법 표준)
MPEG (Moving Picture Experts Group, 비디오와 오디오 등 멀티미디어의 표준)
ASCII (American Standard Code for Information Interchange, 미국 정보 교환 표준 부호)
MIDI (Musical Instrument Digital Interface, 악기 디지털 인터페이스)
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code, 확장 이진화 십진법 교환 부호)

프로토콜 데이터 단위 (PDU, Protocol Data Unit)

: 데이터 (Data)

5. 세션 계층 (Session)

: 컴퓨터 간의 연결을 제어하는 계층

양 끝 단의 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고, 작업을 마친 후에는 연결을 끊는 역할
- TCP/IP 세션을 연결하고, 설정하고, 유지하고, 종료한다.
송신자와 수신자 간의 통신을 위해 동기화 신호를 주고 받는다.
컴퓨터 간의 통신 방식을 결정한다. (단순, 반이중, 전이중 방식 등)
인증(Authentication) 및 권한 부여(Authorization) 기능도 처리한다.

프로토콜

SSH (Secure Shell, 원격 호스트 컴퓨터에 접속하기 위해 사용되는 보안 프로토콜)
TLS (Transport Layer Security, 인터넷에서의 정보를 암호화해서 송수신하는 프로토콜)

프로토콜 데이터 단위 (PDU, Protocol Data Unit)

: 데이터 (Data)

4. 전송 계층 (Transport)

: 통신을 활성화하고, 컴퓨터간 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있도록 서비스를 제공하는 계층

송신자와 수신자 간의 논리적 연결을 수행한다.
보통 TCP 프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용 프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.

사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.
단말 간 전달 데이터의 오류를 제어한다. (시퀀스 넘버 기반)
- 네트워크 계층에서 패킷이 유실되거나 순서가 바뀌는 경우, 바로잡아주는 역할을 담당한다.

프로토콜

TCP (Transmission Control Protocol)
UDP (User Datagram Protocol)

TCP, UDP 프로토콜에 관해 정리한 글

프로토콜 데이터 단위 (PDU, Protocol Data Unit)

: 세그먼트 (Segment)

3. 네트워크 계층 (Network)

: 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 라우팅 역할을 하는 계층

수신자의 IP 주소를 기반으로 최적의 경로를 선택하고 주소를 정하고, 경로에 따라 패킷을 전달한다.
경로 결정은 라우터의 알고리즘에 의해 결정된다.

프로토콜

IP (Internet Protocol, 인터넷 프로토콜)
ICMP (Internet Control Message Protocol, 인터넷 제어 메세지 프로토콜)
: TCP/IP의 IP 계층에서 추가적으로 필요한 기능들을 수행하기위한 프로토콜
(IP 패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알리거나, 그와같은 문제의 진단 등..)
ARP (Address Resolution Protocol, 주소 결정 프로토콜)
: 네트워크 상에서 IP 주소를 물리적 네트워크 주소로 대응(bind)시키기 위해 사용되는 프로토콜
라우팅 프로토콜 : 패킷이 목적지까지 가는 방법을 결정해주는 프로토콜