네트워크) OSI 7 Layer(OSI 7 계층)이란?

OSI 7 계층을 알기전에 OSI부터 무엇인지 알아야합니다.

 

OSI란 Open System Interconnection으로

국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어서 설명한 것입니다.

 

7계층은 physical(물리), data link(데이터링크), network(네트워크), transport(전송), session layer(세션), presentation(프리젠테이션), application(애플리케이션) 으로 나뉩니다.

 

여기서 또 상위계층과 하위계층으로 나뉘는데 

상위계층은 사용자와 네트워크에서 운영되는 애플리케이션 구현을 다룹니다.

하위계층은 네트워크에서 데이터를 포매팅하고, 인코딩하고, 전송하는 것을 다루고, 데이터의 내용에는 관심이 없고 오로지 전송하는 데만 관심이 있다는 특징을 가지고 있습니다.

 

계층별로 메세지를 주고받는 형식으로 되어있는데,

여기서 한 계층에서 그 계층 프로토콜을 구현하는 완전한 메시지를 의미하는 PDU(Protocol Data Unit)이 있고,

N계층의 PDU는 N-1 계층이 서비스를 제공해야 할 데이터를 의미하는 SDU(Service Data Unit)가 있습니다.

 

다음 각 계층별로 설명하기전에 프로토콜이 무엇인지 알아야합니다.

 

프토토콜(Protocol)이란 컴퓨터나 네트워크 장비가 서로 통신하기 위해서 미리 정해놓은 약속을 말합니다.

더 자세한 프로토콜에 관한 내용은 다음에 추가로 정리하겠습니다.

https://tistory.링크넣을예정/

 

 

각 계층이 뭐 하는지 뭔지에 대해 정리해보겠습니다.

 

1계층(Physical Layer(물리))

- 데이터가 네트워크 인터페이스를 통해 물리적으로 전송되는 유일한 계층입니다.

- 물리 계층의 역할

      - 하드웨어 명세 정의
      - 인코딩과 신호
      - 데이터 송신과 수신
      - 토폴로지와 물리 네트워크 설계

- 기본적으로 데이터 통신은 광섬유 케이블, 구리 케이블 및 공기와 같은 다양한 물리적 채널을 통해 디지털 및 전자 신호를 전송하는 것입니다.

- 물리 계층에는 Bluetooth, NFC, 데이터 전송 속도 등 채널과 밀접하게 관련된 기술 및 지표에 대한 표준이 포함됩니다.

- 1계층 장비에는 케이블, 커넥터, 허브, 리피터 등이 있습니다.

- Ethernet에서는 물리 계층은 데이터 링크 계층과 밀접한 관계가 있습니다.

 

2계층(DataLink Layer(데이터링크))

- 링크 계층으로 불리기도 합니다. or DLL (Data Link Layer)
- 여러 유무선 LAN기술의 주요 기능이 위치하고 있습니다.
- 개념적으로 논리적 연결 제어(LLC)와 매체 접근 제어(MAC)이라는 두 하위 계층으로 분류되어 있습니다.
       - LLC(Logical Link Control) : 네트워크의 로컬 장비 간 논리적 연결을 수립하고 제어하는 기능을 하며,
                                                     IEEE 802.2 LLC 프로토콜을 사용합니다.
       - MAC(Media Access Control) : 장비가 네트워크 매체에 대한 접근을 통제하는데 사용하는 절차이며,
                                                          하드웨어 주소인 MAC Address를 사용합니다.

- 물리 계층이 이미 존재하는 네트워크를 통해 두 시스템을 연결하는 데 사용되는 기술을 말합니다.

- 데이터 패킷에 캡슐화된 디지털 신호인 데이터 프레임을 관리합니다.

- 주요 초점은 보통 데이터의 흐름 제어 및 오류 제어입니다.

- CRC(Cyclic redundancy check)는 수신 스테이션이 데이터의 오류를 탐지하는데 사용됩니다.

- 2계층 기술에는 Ethernet, FDDI(CDDI), HomePNA, IEEE 802.11, ATM(비동기 전송방식),

                                                 TCP/IP의 직렬 회선 인터넷 프로토콜(SLIP), TCP/IP의 점대점 프로토콜(PPP)이 있습니다.

- 이더넷은 이 수준의 표준을 보여주는 예 입니다.

3계층(NetWork Layer(네트워크))

 - 원격 네트워크에 있는 컴퓨터에게 데이터를 전송할 수 있는 기능과 관련된 가장 낮은 계층

- 분산된 네트워크 하나 또는 연결된 여러 네트워크의 노드 또는 머신을 통한 라우팅, 전달 및 주소 지정과 같은 개념과 관련이 있습니다.

- 흐름 제어를 관리할 수 있습니다.

- 수행하는 기능

         - 논리적 주소 지정 : 하드웨어와 무관한 논리적 주소를 지정한다 (IP, IPX, AppleTalk)
         - 라우팅 네트워크
         - 데이터 그램 캡슐화
         - 단편화와 재조합
         - 에러 처리와 진단
 - 장비로는 라우터가 있습니다.
 - 네트워크계층의 프로토콜은 IP, ICMP, IGMP, ARP (IP와 연관되어 동작하는 프로토콜 : IPsec, IP NAT, Mobile IP)입니다.

- 인터넷에서는 인터넷 프로토콜 v4(IPv4) 및 IPv6가 주 네트워크 계층 프로토콜로 사용됩니다. 

 

4계층(Transport Layer(전송))

 - 종단간 데이터 전송을 담당하고 대량의 데이터를 단편화합니다.

- 주요 초점은 데이터 패킷이 손실이나 오류 없이 올바른 순서로 도착하는 것이나 필요한 경우 데이터 패킷을 원활하게 복구하는 것에 있습니다.

- 전송 계층의 초점은 보통 흐름 제어 및 오류 제어입니다.

- 이 계층에서 일반적으로 사용되는 프로토콜로는 거의 손실 없는 연결 기반 프로토콜인 전송 제어 프로토콜(TCP)과 손실이 많은 무연결 프로토콜인 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)이 있습니다.

- TCP는 일반적으로 모든 데이터가 손상되지 않아야 하는 경우(예: 파일 공유)에 사용되는 반면에

- UDP는 모든 패킷을 보존하는 것이 덜 중요한 경우(예: 비디오 스트리밍)에 사용됩니다. 

 - 수행하는 기능
         - 프로세스 수준 주소 지정: port address
         - 다중화와 역다중화
         - 단편화, 패키징, 재조합
         - 연결 수집, 유지, 종료
         - 승인과 재전송
         - 흐름 제어 (window size 조절)
 - 전송계층의 프로토콜은 TCP(연결형 서비스, 신뢰성 제공), UDP(비 연결형 서비스, 비 신뢰성)입니다.

 

5계층(Session Layer(세션))

- 세션 계층은 한 세션에서 서로 다른 두 애플리케이션 간의 네트워크 조정을 담당합니다.

- 장비가 세션을 수립하고 관리할 수 있도록 하는 기능제공을 해줍니다.
- 특징으로는 세션 생성, 유지, 종료 가 있습니다.

- 일대일 애플리케이션 연결 및 동기화 충돌의 시작과 끝을 관리합니다.
- 프로토콜보다는 도구 모음에 더 가깝습니다. (상위 계층 프로토콜에 응용프로그램 인터페이스(API)를 제공)

 

6계층(Presentaion Layer(프리젠테이션))

- 데이터의 표현을 다룹니다.

- 주로 애플리케이션에서 전송하고 소비하는 데이터 자체의 구문과 관련이 있습니다.
- 수행하는 기능
   - 번역, 압축, 암호화(SSL)

 

7계층(Application Layer(애플리케이션)) 

- 사용자와의 연결 통로라고 볼 수 있습니다.

- 특정 유형의 애플리케이션 자체와 표준화된 통신 방법과 관련이 있습니다

- 예를 들자면 브라우저는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 보안(HTTPS)을 사용하여 통신할 수 있고,

- HTTP 및 이메일 클라이언트는 POP3(우체국 프로토콜 버전 3) 및 SMTP(간이 전자 우편 전송 프로토콜)를 사용하여 통신할 수 있습니다.

 

 

OSI 모델을 사용하는 모든 시스템이 무조건 모든 계층을 구현하는 것은 아닙니다.

 

 

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여기까지 OSI 7 Layer 에 대해 정리해보았습니다.