CS 뿌수기는 1주일에 하나의 토픽에 맞추어 자료를 조사하고 발표하는 스터디입니다.
🤔 OSI 가 무엇이고 왜 만들어졌어?
아주 오랜 옛날 A 란 회사와 B 란 회사가 있었습니다.
A란 회사와 B란 회사는 각자 다른 통신 규악이 있었고, 회사 내에서 통신하는 것은 아무런 문제가 되지 않았습니다.
하지만 A랑 B가 서로 통신하려고 하니 문제가 생긴겁니다.
이유는 간단합니다. 각자 사용하는 네트워크 통신 규약이 일치하지 않았기 때문입니다.
세상에는 많은 회사가 있고 A, B, C, .... 각자 다른 통신 규약을 갖고 있었습니다.
그러던 와중에 ISO 는 생각합니다. 표준화된 네트워크 프로토콜을 만들어서 회사간의 통신을 원활하게 해주자! 라고요.
프로토콜 : 어떤 시스템이 다른 시스템과 통신을 원활하게 해주는 규약 및 약속
그렇게 탄생한 것이 OSI 입니다.
❓ OSI의 정의가 뭔대??
OSI : Open System InterConnection
간단히 설명해보자면, 통신 과정에서 이루어지는 표준화된 컴퓨터끼리 통신하는 표준 규격입니다.
OSI 를 배워야 하는 이유
저는 항상 공부할때 이걸 왜 배워야 하는거지? 를 중점으로 생각하는 편 입니다.
지금 현재는 TCP/IP 를 사용하여 네트워크 통신을 합니다. 그렇다면, 왜 OSI를 배워야 할까요?
오른쪽의 7계층이 지금 배우고 있는 OSI 7Layer 이고, 오른쪽이 TCP/IP 입니다.
7계층과 4계층이라는 차이점 외에는 크게 달라진 점이 없습니다. 굉장히 유사한 형태를 이루고있죠.
TCP/IP는 OSI 7 Layer 에 기반을 둔 네트워크 프로토콜입니다.
그래서 우리는 OSI 7 Layer 을 배워야 합니다.
OSI 7 Layer
위의 사진에서 잠깐 보았지만, 더 자세히 살펴보겠습니다.
OSI 7 계층은 1Layer 물리 계층, 2Layer 데이터 링크 계층, 3Layer 네트워크 계층, 4Layer 전송 계층, 5Layer 세션 계층, 6Layer 표현계층, 7Layer 응용계층 으로 나누어져 있습니다.
나눠진 이유는 간단합니다. 에러를 좀 더 쉽게 잡기 위해서 입니다. OSI 7 계층은 매우 독립적이기에, 데이터 전송 중에 어느 한 곳에서 에러가 발생한다면, 해당 Layer 만 살펴보면 되는 일 입니다.
OSI 7 계층은 매우 독립적이며, 다른 계층과는 구분되는 기능들의 집합으로 정의내려져 있습니다. 또한, 같은 계층에는 비슷한 기능들이 모아져 있습니다.
1Layer, Physical Layer 물리계층
우선, 1계층인 Physical Layer 에 대해서 알아보겠습니다.
이 계층은 물리 계층이라고 부릅니다. 편의상 물리 계층이라고 이야기 하겠습니다.
- 네트워크 데이터가 전송 되는 물리적인 전송 기술입니다.
- 비트(0, 1) 단위로 통신합니다.
- 아날로그 신호 -> 0과 1의 나열
- 0과 1의 나열 -> 아날로그 신호
자세히 풀어서 설명해보자면, 데이터를 보내는 입장에서 데이터가 물리 계층을 지나오면서 0과 1의 나열인 전기 신호로 바뀌게 됩니다.
반대로 데이터를 받는 입장에서는 데이터를 물리 계층에서 받으면 전기신호는 아날로그 신호로 바뀌게 됩니다.
물리계층은 물리적으로 연결된 컴퓨터가 0과 1의 나열을 주고받을 수 있게 해주는 모듈이라고 생각하면 됩니다.
대표적인 장비는 케이블, 허브, 리피터 등이 있습니다.
2Layer, Data Link Layer 데이터 링크 계층
다음으로, 2Layer 인 Data Link Layer 에 대해서 알아보겠습니다. 편의상 데이터 링크 계층이라고 부르겠습니다.
Data Link Layer 계층은 소프트웨어적인 계층이라기 보단 하드웨어적인 계층입니다.
- 물리적인 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 기능을 수행합니다.
- 물리적인 장치를 식별하는데 사용할 수 있는 주소 지정 체계를 제공합니다.
- 투 포인트 간의 신뢰성 있는 정보를 제공합니다.
투포인트 간의 신뢰성 있는 정보를 제공한다는 말의 뜻은, A 단말과 B 단말이 통신하는 그 사이의 장비들 간의 신뢰성 있는 정보를 전송하는 것을 보장하는 방식이라는 뜻 입니다.
여기서 사용되는 장치는 브리지와 스위치 등이 있습니다.
3Layer, Network Layer 네트워크 계층
다음은 3Layer, Network Layer 에 대해서 이야기 해보겠습니다. 편의상 네트워크 계층이라고 지칭하겠습니다.
네트워크 계층
- IP 주소를 제공하는 역할을 수행합니다.
- 수신자의 IP 주소를 기반으로 라우터가 경로를 제공합니다.
- IP, ICMP, ARP 등의 프로토콜이 이 계층에 해당 됩니다.
- 전송 단위는 패킷입니다.
한마디로 네트워크 계층은 다른 네트워크와 통신하기 위해 경로 설정 및 논리 주소를 결정하는 계층입니다.
패킷: 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각
4Layer, Transport Layer 전송 계층
이번엔 4Layer, Transport Layer 입니다. 편의상 전송 계층이라고 부르겠습니다.
전송 계층
- 하위 계층으로 신뢰할 수 있는 데이터를 전송합니다.
- 단말 간 전달 데이터의 오류를 제어합니다.
- 전송 단위는 Segment 이며, TCP/UDP 프로토콜이 존재합니다.
해당 계층에서는 데이터의 오류를 제어합니다.
라는 의미는 데이터를 받는 쪽에 물어봅니다. 우리는 1번 2번 3번 4번 패킷을 보냈는데 안간게 있어? 라고 하면 데이터를 받는 쪽은 우리 3번이 안왔어 3번 보내줘. 하면 전송 계층에서는 그래 알겠어 하고 오류난 데이터 패킷을 다시 보내줍니다.
이것이 TCP 프로토콜입니다.
UDP는 주로 동영상 스트리밍에서 자주쓰이는 프로토콜입니다. 정확도 보다는 신속성과 효율적인 전송을 목적으로 합니다. 약간의 유실되는 패킷이 있더라도 괜찮다 라는 뜻입니다. 동영상 스트리밍 같은 경우는 약간의 끊김이 있어도 괜찮기 때문입니다.
5Layer, Session Layer 세션 계층
거의 다 왔습니다! 다음은 5 Layer Session Layer 입니다! 해당 계층도 마찬가지로 세션 계층이라고 지칭하겠습니다.
세션 계층
- 모든 통신 장치 간의 연결을 설정, 관리 및 종료합니다.
- 송신자와 수신자 간의 통신을 위해 동기화 신호를 주고 받습니다.
- 포트 연결이라고도 하며, SSH, TLS 등이 대표적인 프로토콜 입니다.
- 통신 방식(단순, 반이중, 전이중)을 결정합니다.
SSH: 네트워크 상의 다른 컴퓨터에 로그인하거나 원격 시스템에서 명령을 실행하고 다른 시스템으로 파일을 복사할 수 있도록 해주는 응용 프로그램 또는 그 프로토콜을 가르킵니다.
TLS: 인터넷 상의 커뮤니케이션을 위한 개인 정보와 데이터 보안을 용이하게 하기 위해 설계되어 널리 채택된 보안 프로토콜입니다.
6Layer, Presentation Layer 표현 계층
그 다음, 6Layer Presentation Layer 은 표현계층이라고도 하며 해당 포스팅 에서는 표현계층이라고 부르겠습니다.
표현 계층
-
데이터를 어떻게 표현할지 결정하는 계층입니다.
-
응용 계층으로 부터 받은 데이터를 읽을 수 있는 형식으로 변환합니다.
-
데이터의 인코딩, 디코딩, 암호화, 복호화 기능을 수행합니다.
한마디로 얘기해보자면 확장자의 개념입니다.
JPG로 받을지, PNG로 받을지 결정하는 계층이 표현계층입니다.
7Layer, Application Layer 응용 계층
마지막입니다!! 💪 7Layer Application Layer, 응용 계층입니다.
응용 계층
- HTTP, FTP, POP3 등의 프로토콜이 해당 계층에 포함됩니다.
- 브라우저, 메일 시스템 등을 통해 해당 프로토콜을 용이하게 사용할 수 있게 해줍니다.
마무리
이렇게 OSI 7 Layer 에 대해서 알아보았습니다.
데이터의 흐름에 따라서 설명할 수 있었으면 좋았을 텐데 우리는 지금 TCP/IP 기반으로 동작하고 있기 때문에 TCP/IP 를 학습할때 설명할 수 있으면 좋을 것 같아서 OSI 에서는 해당 내용을 제외 하였습니다.
다음은 TCP/IP 에 대해서 알아보겠습니다!!
💡 I Leaned
시간을 쪼개가면서 책을 읽고 정리하고 PPT를 만드는 일이 꽤나 고되지만 점차 알아보면서 데이터의 이동 방식에 대해서도 알아가는게 굉장히 뿌듯하다.
참고
[책] 모두의 네트워크, IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문
[동영상] 유튜브 테코톡 OSI 7Layer
[블로그] https://blog.naver.com/luexr/221938007939
