OSI 7계층

OSI 7 계층 - 해시넷 (hash.kr)

OSI 7 계층 - 해시넷

OSI 7계층이란? - OSI 계층별 특징, TCP/IP 4계층 (tistory.com)

OSI 7계층이란? - OSI 계층별 특징, TCP/IP 4계층

위 게시글들을 학습한 내용입니다.

 

지난 번에는 TCP/IP 4계층에 대해 알아보았다.

이번에는 OSI 7계층에 대해 알아보자.

OSI 7계층은 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여 각 계층간 상호 작동하는 방식을 정해놓은 것이다. 이렇게 계층이 분리되면서 각 계층에 따라 자신의 계층 특성을 담은 제어정보를 헤더화 시켜 붙이는 일련의 과정이 발생하는데 이것을 데이터 캡슐화라고 한다. 데이터 캡슐화는 사용자 데이터가 각 계층을 지나면서 하위 계층은 상위 계층으로부터 온 정보를 데이터로 취급해 주소, 에러 제어 등의 제어 정보를 헤더화 시켜 데이터에 붙인다. 이 과정에서 PDU(Protocol Data Unit)이라는 프로토콜 데이터 단위가 만들어진다. 아래 계층으로 내려갈수록 PDU에는 다양한 프로토콜에 의해 헤더와 푸터가 더해지고, 마지막 물리 계층에서 PDU는 최종적인 못브으로 변하며, 데이터를 보내는 접점이 된다. 반대로 데이터를 받은 컴퓨터는 PDU로부터 프로토콜의 헤더와 푸터를 분석하며 올라가 마지막 응용 계층에 도달하면 원본 데이터만 남는다. 

L7 응용 계층

OSI 7계층 모델에서 최상위 계층으로 사용자가 네트워크 자원에 접근하는 방법을 제공한다. 사용자가 볼 수 있는 유일한 계층으로 모든 네트워크 활동의 기반이 되는 인터페이스를 제공한다. 즉, 사용자가 실행하는 응용 프로그램들이 속한다고 볼 수 있다. HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.

L6 표현 계층

응용 계층으로부터 전송받거나 응용 계층으로 전달해야 할 데이터의 인코딩과 디코딩이 이 계층에서 이뤄진다. 그리고 표현 계층은 데이턱를 안전하게 사용하기 위해서 암호화와 복화호를 하는데 이 작업도 표현 계층에서 이뤄진다. 유니코드로 인코딩 되어 있는 문서를 아스키로 인코딩 된 문서로 변환하는 것이 그것이다. JPEG, MPEG, GIF 등이 해당한다.

L5 세션 계층 

두 컴퓨터 간의 대화나 세션을 관리하며, 포트 연결이라고도 한다. 이 계층에서는 TCP/IP 세션을 만들고 없애고 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류 복구 명령들을 일괄적으로 다루며 통신을 하기 위한 세션 확립, 유지, 중단하는 작업을 수행한다. API, Socket 등이 해당한다.

L4 전송 계층

주목적은 하위 계층에 신뢰할 수 있는 데이터 전송 서비스를 제공하는 것이다. 컴퓨터와 컴퓨터 간에 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해주어 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 부담을 덜어주는데, 이때 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다. 흐름 제어, 분할/분리 및 오류 제어를 통해 전송 계층은 데이터가 오류 없이 점-대-점으로 전달되게 하는데 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 보장하는 것은 매우 번거롭기에 OSI 모델은 전체 계층을 사용한다. 전송 계층은 연결형 프로토콜과 비 연결형 프로토콜을 모두 사용한다. 전송 계층의 예로는 특정 방화벽이나 프록시 서버가 있다.
포트번호, 전송방식을 결정한다. TCP 헤더가 붙는 게층이다. 
TCP와 UDP 등의 프로토콜이 있다.

L3 네트워크 계층

OSI 7계층에서 가장 복잡한 계층 중 하나로서 실제 네트워크 간에 데이터 라우팅을 담당한다. 이때 라우팅이란 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 짜여진 알고리즘에 의해 최대한 빠르게 보낼 최적의 경로를 선택하는 과정을 라우팅이라고 한다. 라우터를 통해 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달한다. 데이터에 IP 헤더가 붙는다.
전송 단위 : 패킷, 장비 : 라우터

L2 데이터 링크 계층

물리적인 네트워크를 통해 데이텉를 전송하는 수단을 제공한다. 1홉 통신을 담당한다고도 말한다. 홉(hop)은 컴퓨터 네트워크에서 노드에서 다음 노드로 가는 경로를 말한다. 1홉 통신이면 한 라우터에서 그 다음 라우터까지의 경로를 말한다. 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 통신의 흐름을 관리한다. 프레임에 물리적 주소인 MAC  address를 부여하고 에러 검출, 재전송, 흐름 제어를 수행한다. 
장비 : 브리지, 스위치, 이더넷 

L1 물리 계층

네트워크 데이터가 전송되는 물리적인 매체이다. 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 물리적인 장비다. 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만 한다. 
통신 단위: Bit (전기적 On/Off 상태) , 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브