OSI 7 계층
= OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)
국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로,
컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다.
이 모델은 프로토콜을 기능별로 나눈 것이다.
각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용하고, 상위 계층에게 기능을 제공한다.
쉬운 말로, OSI 7계층은 계단으로 연결된 7층 건물과 같다.
그리고 사람들은 계단을 통해 바로 아랫층에서 전해주는 기능만 이용할 수 있다.
계층 1: 물리 계층 (Pysical layer)
네트워크의 기본 네트워크 하드웨어 전송 기술을 이룬다.
네트워크의 높은 수준의 기능의 논리 데이터 구조를 기초로 하는 필수 계층이다.
다양한 특징의 하드웨어 기술이 접목되어 있기에 OSI 아키텍처에서 가장 복잡한 계층으로 간주된다.
1번째 층은 하드웨어 전송 기술이다.
하드웨어 장비에는 네트워크 인터페이스 컨트롤러(랜 카드), 리피터, 네트워크 허브, 모뎀이 있다.
- 네트워크 인터페이스 컨트롤러 : 컴퓨터를 네크워크에 연결하여 통신하기 위해 사용하는 하드웨어 장치
(MAC 주소를 사용하는 주소 할당 시스템, 네트워크를 매개체로 물리적인 접근 가능하게 함,
사용자들은 케이블을 연결하거나 무선으로 연결하여 네트워크에 접속할 수 있다.)
- 리피터 : 신호가 더 먼 거리에 다다를 수 있게 도와주는 전자 기기
(신호를 받아 더 높은 수준에 더 높은 힘으로 방해가 되는 곳의 반대쪽으로 재전송 함)
- 네트워크 허브(이더넷 허브) : 이더넷 네트워크에서 여러 대의 컴퓨터, 네트워크 장비를 연결하는 장치
- 모뎀 : 정보 전달을 위해 신호를 변조하여 송신하고 수신 측에서 원래의 신호로 복구하기 위해 복조하는 장치
계층 2 : 데이터 링크 계층(Data link layer)
데이터 링크 계층(Data link layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층.
CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다.
네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고,
수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
주소 값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 맥 주소(MAC address)가 정해져 있다는 뜻이다.
주소 체계는 계층이 없는 단일 구조이다.
데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다.
이 외에도 HDLC나 ADCCP 같은 포인트 투 포인트(point-to-point) 프로토콜이나
패킷 스위칭 네트워크나 LLC, ALOHA 같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다.
네트워크 브릿지나 스위치 등이 이 계층에서 동작하며, 직접 이어진 곳에만 연결할 수 있다.
- 프레임에 주소부여(MAC - 물리적주소)
- 에러검출/재전송/흐름제어
2번째 층은 데이터 링크 계층이다.
MAC 주소를 물리적으로 할당받는다.
신호가 전달 되는 동안 오류를 감지해서 오류가 있다면 해당 데이터를 폐기한다.
- MAC 주소 : 고유 식별자로 겹치지 않는다.
계층 3: 네트워크 계층(Network layer)
여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층
다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고,
그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹 등을 수행한다.
라우터가 이 계층에서 동작하고 이 계층에서 동작하는 스위치도 있다.
데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층이다.
논리적인 주소 구조(IP), 곧 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적(hierarchical)이다.
서브네트의 최상위 계층으로 경로를 설정하고, 청구 정보를 관리한다.
개방형 시스템들의 사이에서 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능을 부여하고,
전송 계층 사이에 네트워크 서비스 데이터 유닛(NSDU : Network Service Data Unit)을 교환하는 기능을 제공한다.
- 주소부여(IP)
- 경로설정(Route)
3번째 층은 네트워크 계층이다.
고유 호스트 주소를 할당한다.
경로를 설정하는 라우팅을 한다.
프로토콜로는 IPv4, IPv6 등이 있다.
프로토콜 : 데이터 교환 방식을 정의하는 규칙 체계
IPv4 : 인터넷 프로토콜 버전 4
IPv6 : 인터넷 프로토콜 버전 6
IPv4 > IPv6 차이점
IP주소의 길이 128비트로 늘어남 : 폭발적으로 늘어나는 인터넷 사용에 대비
호스트 주소 자동 설정 : IPv6 호스트는 IPv6 네트워크에 접속하는 순간 자동적으로 네트워크 주소를 부여받는다.
패킷 크기 확장
계층 4: 전송 계층
전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다. 전송 계층은 특정 연결의 유효성을 제어하고, 일부 프로토콜은 상태 개념이 있고(stateful), 연결 기반(connection oriented)이다. 이는 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 뜻한다. 가장 잘 알려진 전송 계층의 예는 TCP이다.
종단간(end-to-end) 통신을 다루는 최하위 계층으로 종단간 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송하며, 기능은 오류검출 및 복구와 흐름제어, 중복검사 등을 수행한다.
- 패킷 생성(Assembly/Sequencing/Deassembly/Error detection/Request repeat/Flow control)
4번째 층은 전송 계층이다.
양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 준다.
가장 잘 알려진 전송 계층의 예는 TCP이다.
계층 5 : 세션 계층(Session layer)
세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다.
동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께,
체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.
이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.
- 통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단 (운영체제가 해줌)
5번째 층은 세션 계층이다.
통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단한다.
세션 : 송수신 연결상태
계층 6: 표현 계층(Presentation layer)
표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 예를 들면 EBCDIC로 인코딩된 문서파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.
- 사용자의 명령어를 완성및 결과 표현.
- 포장/압축/암호화
6번째 층은 표현 계층이다.
코드간의 번역과 암호화를 담당한다.
계층 7: 응용 계층(Application layer)
응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로, 가상 터미널(예를 들어, 텔넷), "Job transfer and Manipulation protocol" (JTM, 표준 ISO/IEC 8832) 등이 있다.
- 네트워크 소프트웨어 UI 부분
- 사용자의 입출력(I/O)부분
OSI 모형에서 이 응용 계층의 정의는 범위가 더 좁다. OSI 모형은 응용 계층을 사용자 인터페이스로 정의한다. OSI 응용 계층은 사람이 인식하고 응용 계층 아래의 표현 계층과 상호 작용할 수 있는 데이터와 그림을 사용자에게 보여주는 역할을 맡는다.
7번째 층은 응용계층이다.
클라이언트에게 화면을 보여주는 역할이다.
참고자료 : https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95
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