안녕하세요. 말아탕 입니다.
오늘은 자주 만나게 되는 OSI 7 계층에 대해 간략하게 알아보자
서론
OSI 계층 정의
OSI 7 계층 동작 원리
OSI 7 Layer 설명
OSI 계층 정의
- OSI 계층(Open Systems Interconnection Reference Model)
OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층이라고 한다. 흔히들 각 계층을 L(ayer)로 줄여서 간편하게 부른다. 예를 들어 1계층인 물리 계층(Physical layer)의 경우 L1, 5계층인 세션 계층(Session layer)의 경우 L5로 부른다.
(출처 : 위키백과 + 나무위키)
OSI 계층(Open Systems Interconnection Reference Model)이란 무엇일까?
다양한 통신 시스템이 표준 프로토콜을 사용하여 통신할 수 있도록 국제 표준화 기구가 만든 개념 모델입니다.
쉽게 말하면 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 뜻 합니다.
OSI를 7단계로 나눈 이유는 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있기 때문이다.
7단계 중 특정한 곳에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건드리지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.
모든 시스템들의 상호 연결에 있어 문제없도록 표준을 정한 것이 OSI 7 계층이다.
OSI 7 계층 동작 원리
OSI 7 계층 동작원리를 알아보기 전에
캡슐화(encapsulation) : 송신지 Application Layer에서 발생한 데이터를 하위 계층으로 이동시키면서 각 계층에서 처리한 결과를 캡슐화(헤더를 붙여 나가는)하는 과정이다.
역캡슐화(Decapsulation) : 수신지의 하위 계층에서 인식한 데이터를 상위 계층으로 이동시키면서 각 네트워크 계층에서 처리 가능한 형태로 역캡슐화(수신 시 헤더를 떼어내는)하는 과정
※캡슐화, 역캡슐화에 자세한 정리는 다음에 자세히 알아보자.
OSI 7 계층 동작 원리
1. 데이터 전송 시 Application Layer에서 하위 계층으로 각 층마다 인식할 수 있어야 하는 헤더를 붙인다.(캡슐화)
2. 데이터 수신 시 Physical Layer에서 상위 계층으로 각 계층에서 헤더를 떼어낸다.(제거함, 역캡슐화)
3. 각 층마다 요청과 응답을 하면서 상호작용을 한다.
4. 물리계층에서 1, 0의 신호가 되어 전송매체(동축케이블, 광섬유 등)를 통해 전송된다.
OSI 7 Layer 설명
1. Physical Layer(물리 계층)
물리 계층은 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송한다.
전송하는데 필요한 기능 제공한다.
통신 단위는 bit를 사용하고 이것은 1과 0으로 나타내어지는, 즉 전기적으로 On, Off 상태라고 생각하면 된다.
데이터 전달의 역할만 수행한다.
장비 : 통신 케이블, 허브, 리피터
2. DataLink Layer(데이터링크 계층)
데이터링크 계층은 물리적인 연결을 통하여 정보의 전달을 수행할 수 있도록 한다.(Point-To-Point 전송)
하위 계층에서 발생할 수 있는 오류를 검출하고 수정하는데 필요한 기능이다.
데이터를 전송하는 단위로 분할하는 기능이며, 전송 단위는 프레임(Frame)이다.
프레임은 순서 제어 기능, 에러 제어 기능, 데이터 흐름 제어 기능 등을 제공한다.
MAC Address를 통해서 통신한다.
장비 : 브리지, L2 스위치
3. Network Layer(네트워크 계층)
네트워크 계층은 패킷 단위로 데이터를 전송하여 경로 선택에 관한 서비스를 제공한다.(IP Address 기반)
전송 단위는 패킷(Packet)이다. 패킷을 목적지까지 경로 설정을 한다.
여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층이다.
데이터를 목적지까지 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅 기능)
ex) IP, ICMP, IGMP
장비 : 라우터, L3 스위치
4. Transport Layer(전송 계층)
전송 계층은 송수신 측(End-To-End System) 사이의 연결 설정, 유지, 해제 기능을 가지고 데이터 전송을 담당한다.
데이터 전송을 위해 Port번호를 사용하며 데이터 단위는 세그먼트(Segment)이다.
세그먼트는 오류 검출 및 복구, 흐름 제어와 중복검사 등을 수행한다.
ex) TCP(연결지향), UDP(비연결성), ARP
장비 : L4 스위치, 게이트웨이
5. Session Layer(세션 계층)
세션 계층은 응용 프로그램 간의 통신을 관리하기 위한 방법과 동기화를 유지하는 서비스를 제공한다.
연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리한다.
데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 뜻 한다.
ex) SSH, TLS
6. Presentation Layer(표현 계층)
표현 계층은 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현한다. 포장/압축/암호화 기능
MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다.
ex) JPEG, MPEG
7. Application Layer(응용 계층)
응용 계층은 최종 사용자에게 가장 가까운 계층으로, 사용자와 직접적인 상호작용을 한다.
인터페이스(Interface) 역할을 수행한다.
응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당
ex) HTTP, FTP, POP3, IMAP, SMTP, 인터넷
참조
https://iworldt.tistory.com/161
https://shlee0882.tistory.com/110
http://beansberries.tistory.com/entry/
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