[네트워크] OSI 7계층

오늘은 네트워크에 기초.

하지만 기본 중에 기본인!!! OSI 7계층에 대해 알아보도록 하겠습니다.

매우 매우 매우 기초지만,

매우 X10000000000 중요하답니다.

 

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OST 7계층

OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층 모형이라고 한다.

 

출처 : http://itnovice1.blogspot.com/2019/08/osi-7.html

먼저 OSI와 TCP/IP프로토콜의 구조를 나타낸 것인데

OSI 7계층으로 나누어진 이유는 통신을 할 때 일어나는 과정들을 단계별로 살펴보고 파악할 수 있기 때문이다.

이렇게 계층을 나누어 통신하는 과정을 살펴보는 이유는 흐름을 알기가 편하고, 문제가 생긴다면 생긴 곳을 파악하기도,

고칠때도 이상이 생긴 부분만 따로 고칠 수 있다는 여러 장점들이 있기 때문이다.

 

TCP/IP 4계층 프로토콜과의 차이점은

1. TCP/IP 프로토콜은 OSI 모델보다 먼저 개발되었다. 

2. TCP/IP 프로토콜의 계층은 OSI 모델의 계층과 정확하게 일치하지 않는다.
3. TCP/IP는 계속 표준화되어 신뢰성이 우수인 반면, OSI 7 Layer는 표준이 되지만, 실제적으로 구현되는 예가 거의 없어 신뢰성이 저하되어있다.
4. TCP/IP는 실 질적인 통신 자체를 표준으로 잡아서 OSI 7 Layer 보다 실용적이다.

 

단계는 7단계로 이렇게 구성되는데 간략하게 각 계층에 대해 설명해보도록 하겠다.

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7계층) 응용 계층(Application)

응용 계층(Application layer)은 OSI 7계층 중 최상위 계층이며, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로, 가상 터미널(예를 들어, 텔넷), "Job transfer and Manipulation protocol" (JTM, 표준 ISO/IEC 8832) 등이 있다.

사용자와 직접적으로 상호작용 하는 모든 응용 프로그램들이 속한다. (웹 브라우저, HTTP, FTP, WWW, Telnet, SMTP, POP 등 )

 

6계층) 표현 계층(Presentation)

표현 계층은 data의 Format(형식)을 정의한다. 일반적으로 응용프로그램 형식을 준비 또는 네트워크 형식으로 변환하거나 네트워크 형식을 응용프로그램 형식으로 변환하는 것을 나타낸다.

예를 들면, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.

즉, 서로 다른 환경의 컴퓨터와 Application들이 data를 서로 이해 할 수 있도록 도와주는 계층이다. JPEG, TIFF, GIF(그래픽 포맷), MPEG, QUICKTIME(동영상 포맷), MIDI(음악 포맷), RTF, ASCII, EBCDIC(텍스트 포맷)등을 지정 한다. data의 압축(compression), 암호화(Encryption)의 기능도 수행한다.  

 

5계층) 세션 계층(Session)

통신을 하기 위해서는 세션(session)을 만들어야 하는데 이 작업이 여기서 처리된다.  또한 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다. (성립, 제어와 운영, 연결의 종료를 책임진다.)

OS(Operating System)가 이 계층에 속한다. 

 

4계층) 전송 계층(Transport)

전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.

대표적으로 TCP와 UDP가 있는데, TCP는 인터넷 프로토콜(IP) 위에 구축되어 TCP/IP로 합쳐서 부른다. 

TCP는 연결 지향 프로토콜(Connection oriented Protocol), UDP는 비연결 지향 프로토콜(Connectionless Protocol)이라 한다.

 

3계층) 네트워크 계층(Network)

네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹(Internetworking) 등을 수행한다. 네트워크 계층의 가장 중요한 일은 패킷을 목적지까지 가장 빠른 길로 전송하는 역할이다. 이 계층에서 사용되는 장비로 Router가 있고, 프로토콜로는 IP, IPX, ICMP, ARP 등이 있다. 

 

2계층) 데이터 링크 계층(Data Link)

데이터 링크 계층(Data link layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다. 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.

데이터 링크 계층에서 사용되는 장비로는 Bridge, Switch가 있다. 프로토콜은 HDLC, PPP, Frame-Relay, FDDI, ATM 등이 있다. 

Data Link 계층은 두 가지 SubLayer로 나뉘는데, MAC과 LLC이다. MAC은 MAC(Media Access Control) 주소를 이용해서 Data를 해당 장비로 보내는 것이고, LLC는 각 장비를 논리적으로 연결하고 유지하는 역할을 한다.

 

1계층) 물리 계층(Physical)

물리 계층(Physical layer)은 네트워크의 기본 네트워크 하드웨어 전송 기술을 이룬다. 

케이블 종류, 무선 주파수, 핀 배치, 전압, 물리 요건 등이 포함된다. 장비로는 Hub, Repeater, Cable이 있다. 네트워크에 문제가 발생하면 물리 계층의 문제인 경우가 많다. 다양한 특징의 하드웨어 기술이 접목되어 있기에 OSI 아키텍처에서 가장 복잡한 계층으로 간주된다.