OSI 7 계층 정리
OSI ( Open Systems Interconnection ) 7 계층
OSI 7 Layer
- 통신이 일어나는 과정을 7단계로 정의한 국제 통신 표준 규약
- 계급, 상하구조가 존재한다. ex) 물리적 회선 연결이 있어야 데이터를 보내고 소프트웨어가 동작한다.
- 각 계층은 독립되어 있다. → 용이성, 유지관리의 수월성
- 물리(Physical Layer): 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간, 장비로는 통신케이블, 허브가 존재한다.
- 데이터 링크(Data Link Layer): 물리계층으로 송/수신되는 정보 확인하고 오류 없는 통신을 위해 여러 역할을 수행한다. MAC 주소를 통해 통신함. 장비로는 브릿지와 스위치가 존재한다.
- 네트워크(Network): 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능. 라우터를 통해 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고 경로에 따라 패킷을 전달 해준다. 장비로는 라우터가 존재한다.
- 전송(Transport): 두 호스트 시스템으로 부터 발생하는 데이터의 흐름을 제공한다.
- 세션(Session): 통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정한다.
- 표현(Presentation): 세션 계층 간의 주고받는 인터페이스를 일관성 있게 제공한다.
- 응용(Application): 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다.
ex) 미국에 있는 친구에게 편지를 보낸다.
응용(Layer 7): 편지를 쓴다.
표현(Layer 6): 한글로 작성한 편지를 미국 친구가 알아볼 수 있게 번역한다.
세션(Layer 5): 미국 친구의 집 주소를 기입한다.
전송(Layer 4): 우체국에 편지를 접수시키기 위한 절차, 즉 배 또는 비행기 등의 운송수단 결정
네트워크(Layer 3): 우체국에 있는 여러 편지들을 같은 목적지별로 분류한다. - IP주소 지정 및 패킷 전달(라우터)
데이터링크(Layer 2): 해당되는 목적지와 운송방법에 따라 분류하면, 해당되는 목적지와 직접 연결이 되지 않는 경우 중간 경유지를 선택하여 분류하는 작업이다. - MAC 주소로 통신, (브릿지, 스위치)
물리계층(Layer 1): 실제적으로 편지가 배, 비행기, 자동차 등의 운송수단에 의해서 운송되는 것을 의미한다.- 허브
MAC주소: 컴퓨터 간 데이터를 전송하기 위해 있는 컴퓨터의 물리적 주소, 하드웨어 주소
그 기계의 고유번호, 그 하드웨어만 가지고 있는 식별번호 ( 주민등록번호)
IP는 변할 수 있지만 MAC 는 변하지 않는다
MAC 주소는 데이터링크 계층(L2)에 사용되고, IP 주소는 네트워크 계층(L3)에서 사용된다.
경로
기기 > 허브 > 스위치 > 라우터 > 인터넷
ex) 이메일로 메일 전송을 한다.
응용(Layer 7): 이메일 프로그램을 통해 이메일을 작성한다.
표현(Layer 6): 공통된 표현 형식으로 데이터를 변환하거나, 암호화, 압축을 수행한다.
세션(Layer 5): 데이터의 동기화를 위해 일정한 길이마다 sync를 삽입하여 전송 계층으로 데이터를 전달.
전송(Layer 4): 발신지와 목적지의 주소를 지정하고 , 연결 방식, 흐름제어, 오류제어를 한다.
그리고, 데이터를 전송 할 수 있는 세그먼트 단위로 나눈다.
네트워크(Layer 3): 발신지와 목적지의 주소가 아닌 라우팅에 필요한 논리 주소를 설정하고,
패킷에 대한 라우팅 정보를 삽입한다.
데이터링크(Layer 2): 프레임(Frame) 단위로 데이터를 나눈다. MAC 주소를 지정하고,
각 양 끝단의 속도차이에 대해 원활하게 해주기 위한 흐름제어를 한다.
또한 데이터의 오류를 막기 위해 CRC 방법이나 체크썸 방식을 사용해
데이터를 받는 쪽에서 데이터의 오류를 검사할 수 있도록 설정한다.
물리(Layer 1): 전송 매체가 일반 케이블이지, 광 케이블인지 등의 설정을 한다.
그리고 전송 방식과 데이터를 회선으로 보내기 위한 전기적인 변환을 담당한다.
1. 물리계층(Physical Layer)
ex) 해리포터는 부엉이, 편지는 우편부, 통신에도 매체가 필요하다 → 유선은 UTP, STP 케이블 or 광케이블, 무선은 공기
- 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간
- 장비: 통신 케이블, 리피터, 허브, 모뎀 등
- 데이터 단위: 데이터는 0과 1의 비트열, 즉 On, Off 전기적 신호 상태로 이루어 진다.
- 데이터를 전달하기만 한다. 어떤 에러가 있는지 등에는 전혀 관여하지 않는다.
- 이진 데이터를 어떤 시그마로 만드느냐 → 인코딩 기술
- 신호를 주고받기 위한 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해 데이터를 전송
- 대역폭과 전송효율이 중요
2. 데이터링크 계층(Data Link Layer)
- 물리계층으로 송/수신되는 정보를 확인하고 오류 없는 통신을 위해 여러 역할을 수행한다.
- MAC 주소를 통해 통신한다. 프레임에 MAC 주소를 부여하고 에러 검출, 재전송, 흐름 제어를 진행.
- 장비: 브릿지, 스위치
- 데이터 단위: 프레임(Frame)
- 하드웨어와 소프트웨어 특성을 둘 다 가진다 (물리계층은 하드웨어적 특성을 가지고, 네트워크 계층부터는 소프트웨어적인 특성을 가진다. 연결다리 역할)
- 데이터 링크 계층은 직접 연결된 서로 다른 2개의 네트워킹 장치 간의 데이터 전송을 담당하는 계층
- 이 계층에서 전송되는 데이터를 프레임(Frame) 이라고 한다.
3. 네트워크 계층(Network Layer)
- 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)을 담당한다.
- 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달해준다. (=패킷을 네트워크 간의 IP 를 통하여 데이터를 전달한다)
- 장비: 라우터
- 데이터 단위: 패킷(Packet)
4. 전송 계층(Transport Layer)
- 두 호스트 시스템으로부터 발생하는 데이터의 흐름을 제공한다.
- TCP와 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화 한다. Port 를 열어두고, 프로그램들이 전송할 수 있도록 제공해준다.
- 데이터 단위: 세그먼트(Segment)
* TCP: 신뢰성, 연결지향적 / UDP: 비신뢰성, 비연결성, 실시간
5. 세션 계층(Session Layer)
- 통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정한다.
- 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다. 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있다.
- API, Socker
6. 표현 계층 ( Presentation Layer )
- 세션 계층 간의 주고 받는 인터페이스를 일관성 있게 제공한다.
- 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당한다.
- 파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화 한다.
7. 응용 계층 ( Application Layer )
- 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다.
- 최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
- 사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.
- HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), FTP(File Transfer Protocol), DNS 등