OSI 7 계층

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Protocol

정의

• 서로 다른 시스템에 있는 개체 간에 성공적으로 데이터를 전송하는 통신 규약이다.

• 네트워크에 연결된 컴퓨터들끼리 데이터를 주고받을 수 있도록 미리 약속한 전송 규약 및 규칙

이러한 Protocol은 7계층 구조로 정의되어 있고, 각 층마다 역할이 구분되어 있다.

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OSI 7계층

정의

• OSI (Open Systems Interconnection) 7계층은 국제표준화기구에서 개발한 모델로서, 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나눠 설명한 것입니다.

왜 7계층으로 나누었을까?

• 통신이 일어나는 과정을 단계별로 알 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정할 수 있기 때문이다.

특징

• 순서 : 송신은 7계층 → 1계층, 수신은 1계층 → 7계층 순으로 진행되고, 이 모델에 까라 각 단계별 프로토콜을 정의한다.
• 계층의 독립 : 어떤 계층의 변화가 다른 계층에 영향을 주지 않는다.
• 상위 > 하위 : 기본적으로 하위 계층은 상위 계층을 위해 기능하고, 상위 계층은 하위계층에 관여하지 않는다.

7계층

1. Physical Layer (물리 계층)

물리 계층은 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 통신 케이블로 데이터를 전송한다.

• 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 사용된다.
• 0과 1로 나타낼 수 있는 비트를 통신 단위로 사용한다.
• 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 역할만 제공한다.
• 어떤 에러가 있는지 신경 쓰지 않는다.

2. DataLinke Layer (데이터 링크 계층)

물리 계층으로 송•수신되는 정보를 관리하여 안전하게 전달되도록 도와주는 역할을 한다.

• 장비 : 브리지, 스위치 등이 사용된다.
• frame (프레임)을 통신 단위로 사용한다.
• 통신에서의 오류도 찾아주고, 재전송 하는 기능을 가지고 있는 것 이다.
• MAC 주소를 통해 통신한다.
  • MAC 주소 : 네트워크 세그먼트의 데이터 링크 계층에서 통신을 위한 네트워크 인터페이스의 고유한 식별자이다.
  • 물리주소 ex) wifi 주소 로 생각하면 된다.
• 프레임에 MAC 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 진행한다.

3. Network Layer (네트워크 계층)

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 역할(라우팅)을 한다.

• 장비 : router(라우터)가 사용된다.
• 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP(논리적인 주소 구조)주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달해준다.
• 라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행한다.

4. Transport Layer (전송 계층)

통신을 활성화 하기 위한 계층이다. 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.

• 만약 데이터가 왔다면, 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 전해 준다.
• TCP / UDP 프로토콜을 사용한다.
  • TCP : 신뢰성, 연결지향적
  • UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간
• 양 끝단(End To End)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해준다.
  • 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.

5. Session Layer (세션 계층)

데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다.

• 도구 : API, Socket 등이 사용된다.
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있다.
  • TCP/IP : 패킷 통신 방식의 인터넷 프로토콜인 IP와 전송 조절 프로토콜인 TCP로 이루어져 있다.
• 양 끝단의 프로세스가 데이터 통신을 관리하기 위한 방법을 제시하는 계층이다.

6. Presentation Layer (표현 계층)

데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당한다.

• 인코딩이나, 명령어 포장, 압축, 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다.

7. Application Layer (응용 계층)

사용자가 보는 소프트웨어의 UI, 네트워크 서비스, 사용자의 입출력 부분 등을 담당한다.

• 최종 목적지로 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
• HTTP, FTP, SMTP, ... 등과 같은 프로토콜이 있다.