네트워크 계층 모델이란?
네트워크 계층 모델은은 컴퓨터 네트워크에서 통신이 이루어지는 과정을 계층적으로 분리하여 표준화한 모델이다.
크게 OSI 7계층 모델과 TCP/IP 4계층으로 나뉜다.
OSI 7계층
OSI 7 계층(OSI 7 Layer) 은 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여 각 계층간 상호 작동하는 방식을 정한 것이다.
7계층으로 정의한 이유는 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악하기 위함이다.
- 1계층(물리 계층): OSI 모델의 맨 밑에 있는 계층으로, 시스템 간의 물리적인 연결과 전기 신호를 변환 및 제어하여 주고받는 역할을 한다.
데이터가 물리적인 형태로 전송되기 때문에, 데이터의 오류 검출과 정정을 위한 기능도 물리 계층에서 수행된다.
ex) 디지털 또는 아날로그로 신호 변경
2계층(데이터링크 계층): 네트워크 기기 간의 데이터 전송 및 물리주소를 결정하는 계층이다. 즉, 물리계층을 통하여 정보의 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 돕는 역할을 한다.
ex) 브리지 및 스위치, MAC 주소
- 3계층(네트워크 계층): 실제 네트워크간에 데이터 라우팅을 담당하며, 다양한 길이의 데이터들을 네트워크를 통하여 전달한다.
라우팅 : 통신 데이터를 짜여진 알고리즘에 의해 최대한 빠르게 보낼 최적의 경로를 선택하는 과정**
패킷 : 인터넷을 통해 발송되는 모든 데이터는 패킷이라는 작은 조각으로 나뉘어진다.
또한 다음과 같은 이점을 제공한다.
라우팅(Routing)패킷을 송신하는 컴퓨터와 수신하는 컴퓨터 사이에 여러 장비들이 있을 때, 네트워크 계층은 이들 중개자들이 패킷을 라우팅하여 목적지로 전달할 수 있도록 한다.
패킷의 분할과 재조립
네트워크 계층은 데이터를 작은 패킷으로 분할하여 전송하는데, 이러면 전체 데이터를 한 번에 전송하지 않아도 되기 때문에, 효율적인 데이터 전송을 가능하게 한다. (목적지에서 재조립 가능)
에러 제어와 흐름 제어 기능
- 패킷 전송 중 에러가 발생하면, 이를 감지하여 에러를 수정하고 패킷의 손실을 방지한다.
- 패킷의 전송량이 너무 많아지면, 이를 제어하여 효율적인 데이터 전송이 가능하다.
4계층(전송 계층): 컴퓨터간 신뢰성 있는 데이터를 서로 주고받을 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 계층이며, 데이터들이 실제로 정상적으로 보내지는지 확인하는 역할을 한다.
ex) TCP/UDP 연결
- 5계층(세션 계층): 세션 연결의 설정과 해제, 세션 메시지 전송 등의 기능을 수행하는 계층으로, 컴퓨터간의 통신 방식을 결정한다.
6계층(표현 계층): 응용 계층으로 전달하거나, 받는 데이터를 인코딩 또는 디코딩하는 계층
ex) 데이터가 TEXT인지, GIF인지, JPG인지 구분한다.
7계층(응용 계층): 최상위 계층으로 사용자에게 직접적으로 보여지는 부분이며, 사용자와의 인터페이스를 제공하는 계층이다.
ex) 웹 브라우저, 응용 프로그램
TCP/IP 4계층
TCP / IP 4계층이란 OSI 모델을 기반으로 실무적으로 이용할 수 있도록 현실에 맞춰 단순화된 모델이다.
실용성에 기반을 둔 현대의 인터넷 표준으로 볼 수 있다.
구성은 아래의 이미지와 같다.
- 1계층(네트워크 접근 계층) : 물리적으로 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지를 나타내며, 물리적인 주소인 MAC를 사용한다.
ex) LAN, 패킷망 등..에 사용된다
- 2계층(인터넷 계층): IP 프로토콜을 이용하여 패킷을 전달하는 계층으로, 라우터를 통해 다른 네트워크로 패킷을 전달하기도 한다.
ex) IP, ARP, RARP
- 3계층(전송 계층) : 네트워크 상의 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위한 계층이다.
ex) UDP, TCP
- 4계층(응용 계층): 사용자와 가장 가까운 계층으로, 인터넷에서 데이터를 주고받는 애플리케이션과 상호작용한다.
