[네트워크] OSI 7 계층(OSI 7 Layer) 정리

 

계층을 분리하는 이유?

•  각 계층은 독립적인 역할을 할 수 있다. → 역할이 분리되면서 문제 발생 시 문제를 보았을 때 어떤 계층에 문제가 생겼는지 파악 가능
• 각 계층은 하위계층을 사용하고 현계층의 기능을 포함하여 상위 계층에 제공
• 최상위 계층만 보면 그 아래계층을 모두 포함

 

 

작동 원리

1. OSI 7계층은 응용, 표현, 세션, 전송, 네트워크, 데이터링크, 물리계층으로 나뉨.

2. 전송 시 7계층에서 1계층으로 각각의 층마다 인식할 수 있어야 하는 헤더를 붙임(캡슐화)

3. 수신 시 1계층에서 7계층으로 헤더를 떼어냄(디캡슐화)

4. 출발지에서 데이터가 전송될 때 헤더가 추가되는데 2계층에서만 오류제어를 위해 꼬리부분에 추가됨

5. 물리계층에서 1, 0 의 신호가 되어 전송매체 (동축케이블, 광섬유 등)을 통해 전송

 

 

 

계층 설명

1) 물리(Physical)

• 상위 계층에서 전송된 데이터를 물리 매체(허브, 라우터, 케이블 등)를 통해 데이터 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간
• 즉, 데이터를 전송하는 역할만 진행한다.

PDU : 비트(Bit)
프로토콜 : Modem, Cable, Fiber, RS-232C
장비 : 리피터, 케이블, 허브

 

 

2) 데이터 링크(Data Link)

• 물리적인 연결을 통하여 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당(Point-To-Point 전송)
  • 신뢰성 있는 정보 전송: 오류나 재전송하는 기능이 존재
• Mac 주소를 통해 통신한다. 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 진행한다.

전송 단위 : 프레임(Frame)
프로토콜 : 이더넷, MAC, PPP, ATM, LAN, Wifi
장비 : 브릿지, 스위치

 

 

3) 네트워크(Network)

• IP주소를 제공하는 계층
• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당한다.
• 라우터를 통해 최적의 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 데이터 전달
  • 전송되는 데이터는 패킷단위로 분할하여 전송한 후 다시 합쳐진다.

전송 단위 : 패킷(Packet)
프로토콜 : IP, ICMP 등
장비 : 라우터, L3 스위치

 

 

4) 전송(Transport)

• 양 끝단(End to End)의 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있게 하는 계층
• 데이터 전송을 위해서 Port 번호를 사용함.(대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있음)
  • TCP와 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화한다. 포트를 열어두고, 프로그램들이 전송을 할 수 있도록 제공해준다.
    • TCP : 신뢰성, 연결지향적
    • UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간
• 발신지에서 목적지(End-to-End) 간 제어와 에러를 관리한다. 패킷의 전송이 유효한지 확인하고 전송에 실패된 패킷을 다시 보내는 것과 같은 신뢰성있는 통신을 보장

전송 단위 : 세그먼트(Segment)
프로토콜 : TCP, UDP , ARP, RTP
장비 : 게이트웨이, L4 스위치

 

 

5) 세션(Session)

• 통신 세션을 구성하는 계층으로, 포트(Port)번호를 기반으로 연결한다. 통신장치 간의 상호작용을 설정하고 유지하며 동기화한다.
• 연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리
• 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다. TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있다.

프로토콜 : NetBIOS, SSH, TLS API, Socket

 

 

6) 표현(Presentation)

• 송신측과 수신측 사이에서 데이터의 형식(png, jpg, jpeg...)을 정해준다.
• 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당한다.
• 받은 데이터를 코드 변환, 구문 검색, 암호화, 압축의 과정을 통해 올바른 표준방식으로 변환

프로토콜 : JPEG, MPEG, SMB, AFP

 

 

7) 응용(Application)

• 최종 목적지로, 사용자와 바로 연결되어 있으며 응용 SW를 도와주는 계층
• 사용자로부터 정보를 입력받아 하위 계층으로 전달하고 하위 계층에서 전송한 데이터를 사용자에게 전달
• 파일 전송, DB, 메일 전송 등의 서비스를 제공한다.

프로토콜 : DHCP, DNS, FTP, HTTP

 

 

 

 

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출처

https://velog.io/@hidaehyunlee/데이터가-전달되는-원리-OSI-7계층-모델과-TCPIP-모델

https://velog.io/@dyllis/OSI-7계층-정리