OSI 7계층이란?
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1계층부터 4계층까지를 하위계층, 5계층부터 7계층까지를 상위계층으로 분류하고, 상위계층은 하위계층의 기능을 이어받아 사용한다.
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계층으로 나눈 이유는 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있기 때문에 흐름을 한눈에 알아보기 쉽고, 사람들이 이해하기 쉽고, 특정한 곳에 이상이 생기면 다른 단계를 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.
1계층 물리 계층(Physical Layer)
허브
- 시스템의 물리, 전기적 표현을 나타내는 층위이다.
- 통신 단위는 Bit이며 1과0으로 나타내어지는 전기적으로 On, Off 상태라고 생각하면 된다.
- 데이터를 전달만 할 뿐 전송하거나 받으려는 데이터가 무엇인지, 어떠한 에러가 있는지 등은 신경 쓰지 않고 데이터 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만 한다.
- 대표적인 장비는 통신 케이블, 리피터, 허브등 이며 이것을 통해 데이터를 전송한다.
2계층 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
스위치
- 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가지고 있다.
- 맥 주소를 가지고 통신하며, 전송되는 단위를 프레임이라 한다.
- 대표적인 장비로는 브리지, 스위치 등이며 프레임에 주소부여(MAC - 물리적주소) 및 에러검출,재전송,흐름제어
- 데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷
3계층 네트워크 계층(Network Layer)
라우터
- 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이다.
- 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 데이터를 패킷 단위로 잘게 쪼개어 전달해주는 역할을 한다.
- 대표적인 장비는 라우터 이며, 2계층의 장비 중 스위치라는 장비에 라우팅 기능을 장착한 Layer 3 스위치도 있다.(여기서 IP주소를 사용한다.)
- 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹(Internetworking) 등을 수행한다.
- 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층
- 주소부여(IP), 경로설정(Route)
4계층 전송 계층(Transport Layer)
TCP/UDP
- 통신을 활성화하기 위한 계층이며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.
- 데이터가 오면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층으로 넘겨준다.
- 전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해준다.
- 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다
- 전송 계층의 예는 TCP,UDP
- 패킷 생성 및 전송
TCP
- 연결이 성공해야 통신 가능(연결형 프로토콜), 데이터의 경계를 구분하지 않음, 신뢰성 있는 데이터 전송(데이터 재전송 존재), 일대일 통신
UDP
- 비연결형 프로토콜(연결 없이 통신이 가능), 데이터 경계를 구분함, 비신뢰성 있는 데이터 전송, 일이일,일대다,다대다
5계층 세션 계층(Session Layer)
- 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 의미
- 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.
- TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
- 통신하는 사용자들을 동기화를 유지하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.
통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단
6계층 표현 계층(Presentation Layer)
- 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화 한다.
- MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이루어진다.
- 해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지의 구분하는 등 사용자의 명령어를 완성및 결과 표현. 포장/압축/암호화
- 데이터를 안전하게 주고 받기 위해 암호화하고 복호화 하는 과정
7계층 응용 계층(Application Layer)
- 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 계층이다. 사용자에게 가장 직접적으로 보이는 부분이 바로 이 응용 계층에 해당된다.
- 해당 통신 패킷들은 HTTP,FTP,SMTP,Telnet, POP3, IMAP 등 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램이다.
- 네트워크 소프트웨어 UI 부분, 사용자의 입출력(I/O)부분
물리 계층(Physical Layer): 별도로 사용되는 프로토콜이 없으며, 랜선이나 허브, 리피터들의 디바이스들이 존재
데이터 링크 계층(Data Link Layer): Ethernet, Token Ring, FDDI
네트워크 계층(Network Layer): IP, ICMP, ARP, RARP
전송 계층(Transport Layer): TCP, UDP
세션 계층(Session Layer): NetBIOS, SAP, SDP, NWLink
표현 계층(Presentation Layer): ASCII, MPEG, JPEG, MIDI
응용 계층(Application Layer): HTTP, SMTP, FTP
MAC 주소
2계층 주소 체계, Media Access Address
물리적인 주소, 헤드웨어 장치
(랜카드=Network Interface Card, NIC)에 부여되어 있는 주소
48bit, 6바이트, (1비트 0 또는 1, 8비트=1바이트)
각각의 NIC마다 전세계 유일한 주소를 가지고 있다.
MAC 주소 표기 방식
16진수로 표기하며, (10진수는 0~9로 모든 수를 표현, 16진수는 0~9,A,B,C,D,E,F로 모든 수를 표현)
AA:BB:CC:DD:EE:FF 또는 AA-BB-CC-DD-EE-FF 처럼 1바이트마다 :, - 로 구분해서 표기한다.
MAC 주소 구성
AA:BB:CC : 앞의 3바이트는 OUI, LAN카드(NIC)를 만들고 해당 NIC에 주소를 부여하는 회사의 고유값
DD:EE:FF : 뒤의 3바이트는 해당 회사에서 생산되는 제품의 고유번호
