[용어정리] 네트워크 7계층/ OSI 7계층/ 네트워크 OSI 7계층

 

 

 

 

 

 

1.OSI 7계층이란?

OSI 7계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말한다.

 

1.1 OSI 7게층을 나눈이유는?

계층을 나누 이유는 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있기 때문이다.

 

흐름을 한눈에 알아보기 쉽고, 사람들이 이해하기 쉽고,

7단계 중 특정한 곳이 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있기 때문이다.

 

1계층 - 물리적 계층(Physical Layer)

 

이 계층에서는 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하게 된다.

이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트이며 이것은 1과 0 으로 나타내어지는, 즉 전기적으로 ON, OFF상태라고 생각하면 된다.

이 계층에서는 단지 데이터를 전달 할 뿐 전송하려는 데이터가 무엇인지,어떤 에러가 있는지 등에는 전혀 신경 쓰지 않는다.

 

 

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2계층 - 데이터 링크계층(DataLink Layer)

 

물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

따라서 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도하는 기능을 가지고 있는 것이다.

이 계층에서는 맥 주소를 가지고 통신하게 된다.

이 게층에서 전송되는 단위를 프레임이라고 하고, 대표적인 장비로는 브리지, 스위치 등이있다.(여기서 MAC 주소를 사용한다.)

 

데이터 링크 계층은 포인트 투 포인트간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위해 계층으로 CRC기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다. 네트워크 위의 개체들 같 데이터를 전달하고, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적수단을 제공한다.

 

주소 값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때 부터 맥 주소 (MAC address)가 정해져 있다는 뜻이다.

주소 체계는 계층이 없는 단일 구조이다. 데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다.

 

 

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3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

 

이 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이다.

여기에 사용되는 프로토콜의 종류도 다양하고, 라우팅하는 기술도 다양하다.

 

이 계층은 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달해주는 것이 이 계층의 역할이다.

이 계층의 대표적인 장비는 라우터 이며, 요즘은 2계층의 장비중 스위치라는 장비에 라우팅 기능을 장착한 Layer3스위치도 있다.

 

네트워크 계층(Network Layer)은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.

 

네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹등을 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, 계층적이다.

 

IP계층

TPC/IP 상에서 IP계층이란 네트워크의 주소(IP주소)를 정의하고, IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당하는 계층.

 

OSI 7계층모델의 관점에서 보면 IP 계층은 네트워크계층에 해당

- 즉, 패킷을 목적지까지 전달하는 역할 및 그에 수반되는 기타 역할을 함

 

IP계층의 주요 역할

-IP 계층에서는 그 하위 계층인 데이터링크 계층의 하드웨어적인 특성에 관계없이 독립적인 역할을 수행

 

IP 계층 상에 있는 주요 프로토콜

- 패킷의 전달을 책임지는 IP

- 패킷 전달 에러의 보고 및 진단을 위한 ICMP

- 복잡한 네트워크에서 인터네트워킹을 위한 경로를 찾게해주는 라우팅 프로토콜 

 

 

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4계층- 전송 계층(transport Layer)

 

통신을 활성화하기 위한 계층이다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다. 만약 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 준다. 단대단 오류제어 및 흐름제어 이 계층 까지는 물리적인 계층에 속한다.

 

전송계층은 양 끝단의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.

시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다.

전송 게층은 특정 연결의 유효성을 제어하고, 일부 프로토콜은 상태 개념이있고(stateful), 연결 기반(connection oriented)이다. 이는 전송 게층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 뜻한다.

 

->패킷 생성 및 전송

 

 

 

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5계층 - 세션 계층(Session Layer)

 

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다. 통신을 하기위한 대문이라고 보면 된다.

하지만 4계층에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 게층에서 통신이 끊어 졌나 판단하기는 한계가 있다.

그러므로 세션 계층은 4계층과 무관하게 응용 프로그램 관점에서 봐야한다.

세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.

 

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, 다시시작 과정 등을 수행한다. 이계층은 TCP/IP세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

 

 

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통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.

통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단 (운영체제가 해줌)

 

 

 

 

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6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)

 

데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화 한다.

 

표현 계층(Presentation Layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을  응용계층으로부터 덜어준다. 

예를들어, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는것,

해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지 구분 등이 표현 계층의 몫이다.

 

 

 

 

 

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7계층 - 응용 계층(Application Layer)

 

최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.

해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그래이다. 한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.

 

응용 계층(Application Layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.

일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다.