[Network] 01. OSI 7계층

OSI 7계층

OSI 7계층이란?
네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 각 단계별로 (파악할 수 있게) 7가지 계층으로 나눈 것이다.

이로인해 각 계층에 대한 역할이 분리되어있어 문제 발생시 문제의 현상을 보고 어떤 계층에서 문제가 생겼는지 파악할 수 있다.

각 계층은 하위계층을 사용하고 현 계층의 기능을 포함하여 상위 계층에 제공한다.(위에서 보았을 때 역삼각형의 구조) 따라서 최상위 계층만 보면 그아래 계층을 모두 포함하고 있다.

이제 각 계층에대해 알아보자.

1. 물리 계층(Physical Layer)

물리계층은 말 그대로 하드웨어 전송 기술을 이루어져 있고 전기적, 기계적인 신호를 주고 받는다.
이 계층은 비트단위로 통신을 하며 데이터나 오류 제어를 하지 않는다.

[예시]
통신 케이블, 허브, 리피터등

2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

데이터링크 계층은 Point to Point 간의 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류제어와 흐름제어가 필요하다.
또한 이 계층은 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.

이 계층은 프레임 단위로 통신하며 맥 주소(물리적 주소)를 사용한다.

[예시]
이더넷 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전, 브리지, 스위치

3. 네트워크 계층(Network Layer)

네트워크 계층은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로
라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이선, 오류 제어, 인터네트워킹등을 수행한다.
여기서 가장 중요한 기능은 라우팅으로 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 한다.
또한 우리가 흔히 아는 IP주소(논리적 주소 구조)를 제공하는 계층이다.

[예시]
IP, IPX, ARP 등

4. 전송 계층(Transport Layer)

전송계층의 경우 양 끝단(End to End)의 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있게 하는 계층이다. (컴퓨터와 컴퓨터 간에 신뢰성 있는 데이터를 서로 주고 받을 수 있게 해줌)

이 계층은 패킷단위로 전송한다.

[예시]
TCP, UDP

TCP

TCP는 신뢰성있는 통신을 보장한다. 따라서 데이터가 전달되는 과정에서 여러 스위치 라우터 등등을 거치면서 데이터가 잘못 전달되는 현상이나 전달이 안되는 경우 오류제어, 흐름제어를 통해 신뢰성있는 데이터가 전달될 수 있도록 한다.
TCP는 연결시 3-way hanshaking 방식으로 목적지와 상호 패킷을 교환하여 연결한다. 연결을 종료할 때는 4-way hanshaking 방식을 사용한다.
신뢰성 연결과 전달을 보장하는 만큼 중간의 확인과정을 거치고 연결을 계속 유지해야되기 때문에 그만큼의 리소스가 더 들어간다.

 

기억법 : Telephone(전화기라고 생각하자) - 전화로 상대방과 1대1로 주고받는다.

UDP

UDP 프로토콜의 경우 비연결형 프로토콜로서 데이터를 빠르게 전달하는데에 초점을 두고 있다. 따라서 UDP는 목적지에 데이터가 제대로 전달 되었는지 확인하지 않는다. 대신 데이터를 전달할 때 TCP에 비해 오버헤드가 적다. 그래서 신뢰성 있는 데이터 전송이 필요할 때보다 스트리밍같이 연속적인 특성을 가지고 있는 서비스에 사용한다.

 

기억법 : U(우)편 이라고 생각하자 - 내가 보낼 주소만 있으면 됨..

5. 세션 계층(Session Layer)

세션 계층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.

이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

[예시]
NetBIOS, SAP, SDP

6. 표현 계층(Presentation Layer)

표현 계층은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 우리가 자주 사용하는 데이터의 압축이나 인코딩 등을 여기에서 수행한다.

[예시]
ASCII, MPEG, JPEG

7.응용 계층(Application Layer)

응용 계층은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
한마디로 우리가 사용하는 사용자 인터페이스를 제공하는 프로그램 등을 말하는 것이다.

[예시]
HTTP, FTP

 

이렇게 OSI 7 계층에 대해 알아보았고 앞으로 조금 더 깊이있게 글을 추가할 예정이다.

 

참고 : OSI 모형 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전