OSI 7 계층
개요
- 과거 독자적인 컴퓨터에 의해 통신이 어려워 ISO(국제 표준화 기구)에서 개발한 국제적인 통신 표준 규약
OSI 7 계층은 그림 1 과 같은 흐름을 보인다.
먼저 간단하게 정리해보자.
| 계층 | 내용 | 장비 | 프로토콜 |
| 1. 물리(physical) | 데이터 흐름 | 리피터, 허브, 케이블 | RS-232, RS-444 등 |
| 2. 데이터링크(data link) | 데이터 흐름제어 | 브릿지, 스위치 | Ethernet, PPP, HDLC 등 |
| 3. 네트워크(network) | 데이터 경로 선택 | 라우터, L3스위치 | IP, RIP, ICMP, ARP 등 |
| 4. 전송(Transport) | 신뢰성 있는 데이터 | 게이트웨이, L4스위치 | TCP, UDP, RTP 등 |
| 5. 세션(Session) | 응용프로세스 통신관리 | - | SSL, TLS, NetBIOS 등 |
| 6. 표현(Presentation) | 코드간 번역 | - | JPG, MPEG, PAP 등 |
| 7. 응용(Application) | 응용 서비스 수행 | - | HTTP, SMTP, FTP 등 |
- 우선 프로토콜이 무엇인지 알아둘 필요가 있다. 프로토콜은 쉽게말해 약속이다. 이걸 이렇게 하자고 미리 얘기해 두는 것이다. 왜 이렇게 하냐는 질문엔 '원래 그래'라고 대답할 수밖엔 없다. 진짜 그런거니까
간략하게 정리해보았으니 자세하게 어떠한 일을 하고, 장비는 무엇이며 어떻게 동작하는 알아보자.
1. 물리계층(physical Layer)
- 물리계층은 쉽게말해 데이터가 왔다갔다하는 계층으로 유선방식과 무선방식이 존재한다.
- 유선매체에는 동축 케이블, 꼬임선, 광섬유 케이블이 존재한다.
- 과거에는 동축케이블을 이용한 100mbps급으로 사용했으나 지금은 광케이블을 이용한 1gbps~10gbps를 사용하고 있다. 꼬임선은 utp-cat5~6을 사용하는데 5버전은 100mbps의 속도를 지원하고, 5e와 6버전은 1gbps를 지원한다.
- 단위는 비트이며 0과1로 이루어져있다.
- 컴퓨터는 디지털신호를 이용해 정보 전달을 이용하는데, 전송매체에 전송하기 위해선 아날로그 신호로 변환시켜야한다. 이때 사용하는 장비가 모뎀(MODEM)이다. 인터넷을 새로 설치하거나 교체할때 동축케이블, 광케이블을 모뎀에 연결하는 것을 볼 수 있다. 그 모뎀에서 꼬임선(UTP)케이블을 컴퓨터와 연결해 실제 인터넷을 사용하는 것이다.
2. 데이터링크 계층(Data Link Layer)
- 물리계층에서 받아온 데이터에 잘못된점이 있는지 확인하고 재전송 하는 계층.
- 네트워크 계층에서 받아온 데이터그램에 물리주소(MAC)를 포함한 프레임을 물리계층에 넘기는 계층.
- CRC기반의 오류제어, 흐름제어를 이용한다.
- 네트워크는 OSI 7계층 전부가 꼭 있어야하는것은 아니다. 실제로 물리계층과 네트워크 계층만 존재해도 네트워크 통신은 가능하다.
- HDLC나 ADCCP 같은 포인트 투 포인트(point-to-point, PPP) 프로토콜이나 패킷 스위칭 네트워크나 LLC, ALOHA 같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다.
-네트워크 브릿지나 스위치 등이 이 계층에서 동작하며, 직접 이어진 곳에만 연결할 수 있다.
3. 네트워크 계층(Network Layer)
- 데이터링크 계층에서 받아온 데이터에 IP를 확인하여 맞는지 아닌지 확인하는 계층.
- 전송 계층에서 받은 패킷에 IP주소를 포함하여 데이터그램을 만들어 데이터링크 계층에 보내는 계층.
- 이 계층은 경로를 지정해주는 라우팅 기능을 제공하며, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
- 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹(Internetworking) 등을 수행한다.
- 이 계층에서 동작하는 L3스위치 제품이 있다.
- 우리가 흔히 사용하는 공유기가 해당 계층에 속한다.
- OSI 7계층으로 통신할 경우 라우터 장비에서 네트워크 계층까지 확인 한 후 목적지까지의 경로로 전달한다.
4. 전송 계층(Transport Layer)
- 수신자와 송신자의 네트워크 구성요소, 프로토콜에 따라 연결을 보장하는 계층이다.
- 어떤 프로토콜을 이용하느냐에 따라 TCP/UDP 를 결정하여 데이터에 포함해 패킷을 만들어 네트워크 계층에 보낸다.
- 네트워크 계층에서 받은 데이터그램에있는 프로토콜(TCP/UDP)에 따라 연결을 보장하는 계층이다.
- 데이터의 크기, 스트림방식의 오류제어, 흐름제어 등의 서비스를 지원한다.
- 포트를 이용해 데이터를 전송하는 역할을 하고, 데이터를 재조립한다.
- 이 계층까지를 크게 물리계층으로 보고있다.
5. 세션 계층(Session Layer)
- 응용프로그램간의 세션을 담당하는 계층으로, 양끝단의 네트워크를 끊고 연결하는 판단을 내린다.
6. 표현 계층(Presentation Layer)
- 사용자가 편히 볼 수 있도록 데이터를 표현해주는 계층이다.
- 데이터의 암호화/복호화를 담당하며, 각종 인코딩 부분을 이 계층에서 판단하여 표현해준다.
7. 응용 계층
- 응용계층은 응용프로세스와 직접적으로 연계하며 사용자와 직접적으로 대면하는 계층이다.
- 응용 프로토콜을 이용한다.(각종 웹브라우저, telnet, 각종 메신저 프로그램 등)