OSI 7계층

네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델

1계층 물리계층

• 통신 케이블(전기적,기계적,기능적 특성 이용)로 데이터 전송하는 물리적인 장비
• 데이터 전기적인 신호(0,1)로 변환해서 주고받는 기능만 한다
• 물리적인 요소(네트워크 케이블의 재질, 커넥터 형식 등)
• 통신 단위 : 비트(bit) -> 0과 1로 나타낸다.
• 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등

2계층 데이터 링크 계층

• 직접 연결된 기기 사이에 논리적인 전송로 확립 방법 규정
• 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 통신의 흐름 관리
• 프레임에 물리적 주소(MAC Address)를 부여하고 에러 검출, 재전송, 흐름제어 수행
• 전송단위 : 프레임
• 장비 : 브릿지, 스위치, 이더넷
  => 브릿지나 스위치를 통해 MAC 주소를 가지고 물리 계층에서 받은 정보 전달

3계층 네트워크 계층

• 동일/다른 네트워크의 기기와 연결하기 위한 주소와 경로의 선택 방법 규정
• 데이터를 목적지까지 안전하게 전달
• 라우터를 통해 경로를 선택하고 주소를 정하고(IP) 경로에 따라 패킷을 전달 -> IP 헤데에 붙음
• 전송 단위 : 패킷
• 장비 : 라우터

4계층 전송 계층

• 데이터를 통신할 상대에게 확실하게 전달하는 방법 규정
• Port 번호, 전송방식(TCP/UDP) 결정 -> TCP 헤더에 붙음
• 두 지점 간의 신뢰성 있는 데이터를 송수신 한다.
• 신호를 분산하고 다시 합치는 과정에서 에러와 경로를 제어한다.

5계층 세션 계층

• 데이터를 흘려 보내는 논리적인 통신로의 확립과 연결 끊기를 규정
• 주 지점 간의 프로세스 및 통신하는 호스트 간 연결을 유지
• TCP/IP 세션을 체결, 포트번호 기반으로 통신 세션을 구성한다.

6계층 표현 계층

• 애플리케이션 데이터를 통신에 적합한 형태로 변환 방법을 규정
• 파일 인코딩, 명령어 포장, 압축, 암호화 등
• JPEG,MPEG,GIF 등

7계층 응용 계층

• 애플리케이션별로 서비스를 제공하는 방법 규정
• 최종 목적지, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스 수행(ex. explore, chrome)
• HTTP, FTP, IMAP, Telnet

7계층으로 올 수록 사용자와 가까움

TCP / UDP / IP

TCP(Transmission Control Protocol)

• 응용 프로그램과 컴퓨팅 기기가 네트워크를 통해 메세지를 교환 가능 하에 하는 통신 표준
• 인터넷을 거쳐 패킷을 보내고 네트워크를 통해 데이터와 메세지의 성공적인 전송을 보장하도록 고안
• 서버와 클라이언트 간 데이터를 전송할 수 있도록 데이터 구성
• 네트워크를 통해 통신되는 데이터 무결성을 보장
• 데이터를 전송하기 전에, TCP는 원천과 목적지 간 연결을 설립
  • 통신이 시작할 때까지 살아있는 상태를 유지
  • 대량의 데이터를 더 작은 패킷으로 분할하고 프로세스 전체에 걸쳐 데이터 무결성 보장
• FTP(File Transfer Protocol), SSH(Secure SHell)
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), HTTP(HyperText Transfer Protocol)

UDP(User Diagram Protocol)

• 애플리케이션 간에 낮은 지연 시간 연결설정, 전송시간 줄이는데 사용
• 오류 연결이나 패킷 시퀀스를 제공하지 않으며, 데이터를 전송하기 전에 전송 대상에 신호를 보내지 않으므로 신뢰성은 떨어지지만 비용은 적게 든다.
• 데이터 순서를 보장하지 않는다.
• DNS(Domain Name System), VoIP(Voice over IP), 스트리밍 미디어와 같이 시간에 민감한 상황에 적합
• IP 데이터 그램을 캡슐화하여 보내는 방법과 연결을 설정하지 않고 보내는 방법 제공
• 네트워크 상에서 데이터를 전송하기 위해 사용되는 프로토콜
• 데이터그램을 통해 데이터를 보내고 받는 방식
• 데이터 그램을 독립적으로 처리, 각 데이터 그램은 독립적으로 처리되기 때문에 하나의 데이터 그램이 손실 되더라도 다른 데이터 그램은 영향을 받지 않음

IP(Internet Protocol)

• 인터넷을 거쳐 한 기기에서 다른 기기로 데이터를 전송하는 방식
• 모든 기기는 IP 주소를 보유한다
  • 유니크하게 기기를 식별하고 인터넷에 연결된 다른 기기들과 통신하고 데이터를 교환하는데 사용
  • 데이터의 출발지와 목적지 식별
• 응용 프로그램과 장치가 서로 데이터 패킷을 교환하는 방법을 정의
• 주요 목적 : 주소 정보와 같은 태그를 데이터 패킷 내에 배치하는 방법 및 구조를 사용하여 소스 애플리케이션 또는 장치와 대상 간에 데이터 패킷을 전송하는 것
• 패킷 기반 프로토콜
  • 데이터는 작은 단위인 패킷으로 분할되어 전송
  • 각 패킷에는 출발지와 목적지 IP주소, 데이터 조각, 오류 검출 및 흐름제어 정보 포함
  • 네트워크 상에서 패킷의 경로를 결정하는 라우팅 알고리즘을 사용하여 데이터 목적지까지 전달
  • 다른 상위 계층 프로토콜인 TCP,UDP,ICMP 등과 함께 사용