OSI 7계층

CS지식 중 가장 기본적인 OSI 7계층에 대해서 알아보겠다.

사실 학교 다닐 때 기본적으로 암기하는 것 중에 하나이기 때문에 그냥 외웠었지만... 시간이 지나면서 잊혀져 다시 한번 복기한다고 생각하며 글을 써보겠다.

 

 

OSI 7계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말하며, 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델이다.

 

 

7단계로 나눈 이유는 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있기 때문이다.

 

 

그러면 단계별로 파악하는 이유는??

 

바로 통신을 하다가 이상이 생겼을 경우 이상이 생긴 곳의 단계에서만 고치면 되기 때문에 다른 단계의 장비나 소프트웨어를 건드리지 않고 고칠 수 있다.

 

<1>OSI 7계층(왼)&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; <2>TCP / IP 프로토콜(오)

 

 

아래와 같이 각 계층을 지날 때마다 각 계층에서는 Header가 붙게 되고 수신 측은 역순으로 헤더를 분석하게 된다.

 

                    세션 계층 - 데이터

(세그먼트) 전송 계층 - 데이터 / TCP 헤더

(패킷)         네트워크 계층 - 데이터 / TCP 헤더 / IP 헤더

(프레임)     데이터 링크 계층 - 데이터 / TCP 헤더 / IP 헤더 / MAC 주소

(비트)         물리 계층 - 10110100011...

 

 

<1> OSI 7계층

 

1 Layer - 물리계층

주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 물리적인 장비이다.

통신 단위는 비트이며 1과 0으로 나타내고 전기적인 신호만 주고받는다.

장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등

 

 

2 Layer - 데이터 링크 계층

물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 통신의 흐름을 관리한다.

전송되는 단위는 프레임이며 물리적 주소(MAC Address)를 부여하고 에러 검출과 재전송, 흐름제어를 수행한다.

장비 : 브리지, 스위치, 이더넷 등

 

 

3 Layer - 네트워크 계층

데이터를 목적지까지 안전하고 빠르게 전달한다.

라우터를 통해 경로를 선택하고 주소(IP)를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달하며 IP헤더가 붙는다.

전송되는 단위는 패킷이며 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹 등을 수행한다.

장비 : 라우터

 

 

4 Layer - 전송 계층

통신을 활성화하기 위한 계층이다.

Port 번호와 전송방식(TCP/UDP)을 결정하며, TCP 헤더가 붙는다.

 - TCP : 신뢰성, 연결지향적

 - UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간

두 지점 간의 신뢰성 있는 데이터를 주고받게 해 주며 신호를 분산하고 다시 합치는 과정을 통해서 에러와 경로를 제어한다.

 

 

5 Layer - 세션 계층

주 지점 간의 프로세스 및 통신하는 호스트 간의 연결을 유지하며 TCP/IP 세션 체결, 포트 번호를 기반으로 통신 세션을 구성한다.

세션 계층은 4계층과는 무관하게 응용프로그램 관점에서 봐야 한다.

API / Socket

 

 

6 Layer - 표현 계층

전송하는 데이터의 표현방식을 결정한다(데이터 변환, 압축, 암호화 등)

파일 인코딩, 명령어를 포장, 암호화

JPEG, MPEG, GIF, ASCII 등

 

 

7 Layer - 응용 계층

최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.(explore, chrome 등)

HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.

 

 

<2> TCP / IP 프로토콜

 

현재는 OSI 7계층보다 TCP/IP 4계층이 더 많이 활용된다.

 

 

1 Layer - 네트워크 액세스 계층

OSI 7계층의 물리 계층과 데이터 링크 계층에 해당한다.

TCP/IP 패킷을 네트워크 매체로 전달하는 것과 네트워크 매체에서 TCP/IP 패킷을 받아들이는 과정을 담당한다.
에러 검출 기능, 패킷의 프레임화
네트워크 접근 방법, 프레임 포맷, 매체에 대해 독립적으로 동작하도록 설계한다.
물리적인 주소로 MAC을 사용한다.
LAN, 패킷망, 등에 사용됨

 

 

2 Layer - 인터넷 계층

OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당한다.

어드레싱, 패키징, 라우팅 기능을 제공한다.

네트워크상 최종 목적지까지 정확하게 연결되도록 연결성을 제공하게 된다.

프로토콜 종류 – IP, ARP, RARP

 

 

3 Layer - 전송 계층

OSI 7계층의 전송 계층에 해당한다.

IP와 Port를 이용하여 프로세스와 통신한다.

애플리케이션 계층의 세션과 데이터그램 통신서비스 제공한다.

통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.

프로토콜 종류 – TCP, UDP

 

 

4 Layer - 응용 계층

OSI 7계층의 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층에 해당한다.

프로그램(브라우저)이 직접 인터렉트하는 레이어. 데이터를 처음으로 받는 곳이다.

다른 계층의 서비스에 접근할 수 있게 하는 애플리케이션을 제공한다.

애플리케이션들이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 프로토콜을 정의한다.
HTTP, SMTP 등의 프로토콜을 가진다.

TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용한다.

프로토콜 종류 – FTP, HTTP, SSH

 

 

 

 

 

참조

OSI 7계층이란? - OSI 계층별 특징, TCP/IP 4계층 - TechYeon 님

OSI 7 계층이란?, OSI 7 계층을 나눈 이유 - effortDev 님