[TIL.21.1.7 ~ 21.1.14]OSI 7 Layer

[21.1.11]

OSI 7 Layer

OSI Model

 국제 표준화기구 ISO에서 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명하기 위해 개발한 모델, 쉽게말해서 둘 이상의 디바이스에서 서로 연결하기 위해 일어나는 일들을 과정에 따라 7개의 계층으로 구분하고 계층마다 프로토콜을 규격화 한 모델이라고 생각할 수 있다.

 

*프로토콜이란 연결을 위한 일종의 규칙을 의미

- 각 계층 7개는 서로 독립적이므로 어느 한 계층의 변경이 다른 계층에는 영향을 미치지 않는다

- 기능에 필요한 몇 개의 계층을 표준화 하면 정상적으로 통신할 수 있다.

 

OSI 참조모델의 데이터 전송

각 계층은 헤더(Header)와 데이터 단위(PDU, Protocol Data Unit)로 정의 되는데, 헤더에는 각 계층의 기능과 관련된 정보가 포함된다. 송신 측이 헤더를 생성하여 추가하면 수신 측에서 해당 계층이 이 헤더를 사용한다.

*데이터 자체는 동일하지만 각 레이어를 거치면서 헤더정보가 추가되며 이름이 달라진다

• 프레임(Frame) : 데이터링크(Data Link) 계층에서 붙이는 라벨
• 패킷(Packet) : 네트워크(Nework) 계층에서 붙이는 라벨
• 세그먼트(Segment) : 전송계층(Transport)에서 붙히는 라벨

>>쉽게 생각하면 사용자는 Data 라고 부르고,TCP는 Segment 라고 부르고,IP는 Packet 이라고 부르고, 데이터링크는 Frame, 컴퓨터 하드웨어는 그것을 Bit 로 연산하고 다루게 되는 것.

 

 

OSI 7 Layer 계층별 장비 및 프로토콜

- 하드웨어 계층

1계층 장비 : Concentator, Hub, Cable & connectors

2계층 장비 : Bridge, Switch

3계층 장비 : Router, Multilayer Switch

- 4계층 (Transport Layer) 장비 : Gateway

*4계층의 경우 하드웨어 또는 소프트웨어 계층으로 분류하기 모호하여 따로 분류

- 소프트웨어 계층 : 5, 6, 7 계층

계층별 장비

계층별 기능

1.물리계층 - Physical Layer

- 송신 측의 물리 계층은 7계층에서 2계층까지 캡슐화되어  0과 1로 구성된 비트열의 데이터(프레임)를 받아 전기적 신호로 변환한 후 전송 매체를 통하여 수신 측에 보낸다.

- 수신 측의 물리 계층은 송신 측에서 받은 전기 신호를 0과 1로 구성된 비트열로 복원하여 수신 측의 데이터 링크 계층에 전송 한다.

 

2.데이터 링크 계층 - Data Link Layer

- 물리적 링크를 이용하여 신뢰성 있는 데이터를 전송하는 계층으로, 네트워크를 통해 데이 터를 전송할 때 전송로 역할을 한다.

- 프레임(Frame) 헤더의 물리주소를 필요로 한다.

- 물리 계층에서 받은 전기적 신호(비트 데이터)를 3계층인 네트워크 계층에서 사용할 수 있도록 error detection & correcting 한다.

* 트레일러에 오류를 검출하는 비트들이 있다.

 

3.네트워크 계층 - Network Layer

 -경로선택 기능을 제공하고, 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적의 경로를 선택한다.

- 데이터를 전송할 수신 측의 주소를 찾고 수신된 데이터의 주소를 확인하여 내 것이면 전송 계층으로 전송한다.

- 네트워크 계층의 프로토콜로 IPv4, IPv6 등이 있다.

 

4.전송계층 - Transport Layer

- 시스템 종단(End to End)간의 제어와 에러를 관리한다.

- 헤더에 세그먼트(Segment)가 포함된다.

- 전송 계층의 프로토콜로 TCP, UDP 등이 있다.

• TCP (Transmission Control Protocol) : 오류 복구와 흐름 제어 등을 담당하며 두 시스템 간에 신뢰성 있는 데이터를 전송한다.
• UDP (User Datagram Protocol) : TCP에 비해 신뢰성이 낮으며, 흐름 제어 및 오류 검출 등의 기능이 없어 패킷을 빠르게 전송해야 하는 응용 계층에 서 사용한다.

5.세션계층 - Session Layer

- 응용 프로그램 계층 간의 통신을 제어하는 구조를 제공하려고 응용 프로그램 계층 사이의 접속을 설정·유지·종료시켜주는 역할을 한다.

 

6.표현계층 - Presentation Layer

- 데이터 표현 차이를 해결하려고 서로 다른 형식으로 변환하거나 공통 형식을 제공하는 계층이다.

- 송신 측에서는 수신 측에 맞는 형태로 변환(ASCII코드 → EBCDIC)하고, 수신 측에서는 응용 계층에 맞는 형태로 변환한다.

- 또한 그래픽 정보는 JPEG 형태로, 동영상은 MPEG 형태로 변환하여 송수신하 는 기능과 데이터압축 및 암호화 기능 등을 제공한다.

 

7.응용계층 - Application Layer

- 파일 전송, 데이터베이스, 원격 접속, 이메일 전송 등 응용 서비스를 네트워크 에 접속시키는 역할을 하며, 여러 가지 서비스를 제공한다.