OSI 7 계층
개요
1. 개방형 시스템의 효율적인 네트워크 이용을 위하여, 모든 데이터 통신 기준을 계층으로 분할하고, 각 계층 간의 필요한 프로토콜을 규정한다.
2. 7계층으로 분류하여 서로 다른 네트워크 간에 통신이 가능하도록 제시했다.
목표
정보가 전달되는 Framework를 제공해서 네트워크 형태에 차이가 발생해도 데이터 통신을 지원한다.
- Framework: 작업(Task)를 처리하기 위한 기본적인 틀을 의미하고 상세한 부분까지는 정의하지 않는다.
특징
1. 개방형 시스템 간에 상호 접속을 위해서 표준화 된 방법을 제시했다.
2. OSI 7 계층별로 정보 흐름을 최소화하여 각 계층의 독립성을 향상시켰다.
3. 프로토콜의 표준화를 제시하여 효율성 및 생산성을 향상시켰다.
계층별 특징
7계층: 애플리케이션(Application) 계층
- 사용자들이 사용하는 프로그램이 있는 계층
- 데이터 송신을 위한 메시지를 만든다.
- 최상위 계층으로 하위 계층의 구조를 몰라도 네트워크를 사용할 수 있다.
* 주요 프로토콜
HTTP(인터넷), FTP(파일 업로드 및 다운로드), SNMP(네트워크 모니터링), SMTP(전자우편 발송 및 수신), Telnet, Mail 등
* 네트워크 장비:
게이트웨이(Gateway, 서로 다른 네트워크 망과의 연결)
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 메시지
6계층: 표현(Presentation) 계층
- 애플리케이션에서 전송한 메시지에 대한 코드화 수행
- 메시지를 압축하여 전송되는 데이터양을 줄인다. → 압축
- 네트워크 송신 과정에서 스니핑(Sniffing)을 통해 메시지를 훔쳐볼 수 있기 때문에 암호화 수행
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 메시지
5계층: 세션(Session) 계층
- 송신자와 수신자 간의 통신을 위해 동기화 신호를 주고 받음
- 세션 연결을 하고 가상 연결을 제공
- 통신 방식(단방향/반이중/전이중) 결정
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 메시지
4계층: 전송(Transport) 계층
- 송신자와 수신자 간의 논리적 연결 수행
- 종단 간 연결 관리
- 종단 간에 에러가 발생하면 에러를 탐지하고 재전송하는 방법으로 에러를 수정한다.
- 신뢰적인 데이터 전송을 보장
* 주요 프로토콜
TCP(연결지향), UDP(비연결지향)
- TCP와 UDP는 헤더와 함께 데이터에 에러가 있는지 확인한다.
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 세그먼트
3계층: 네트워크(Network) 계층
- 수신자의 IP 주소를 읽어서 라우터가 경로를 결정한다.
- 경로 결정은 라우팅 알고리즘을 사용해서 결정하고 경로가 결정되면 포워딩(Forwarding)을 수행한다.
- IPv4 주소와 IPv6 주소가 있다.
* 주요 프로토콜
IP, ICMP(네트워크 에러 확인)
* 네트워크 장비:
라우터(Router)
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 데이터그램
2계층: 데이터 링크(Data Link) 계층
- 네트워크 계층에서 붙인 IP 헤더에서 IP 주소를 읽어서 하드웨어 주소인 MAC 주소를 구한다. → MAC 주소 부여
- 에러를 탐지하고 교정한다.
- 네트워크에 부하가 발생하지 않도록 흐름제어(Flow Control)를 한다.
- LAN의 프로토콜로 논리 링크제어(LLC) 및 매체액세스제어(MAC)를 사용
* 네트워크 장비:
브릿지(Bridge), 스위치(Switch, Repeater와 Bridge의 기능 결합)
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 프레임
[MAC 주소]
MAC 주소는 48비트로 이루어져 있고 상위 24비트는 제조사 번호이고 하위 24비트는 NIC(Network Interface Card)의 일련번호이다.
Windows : # ipconfig /all
Unix: # ifconfig
1계층: 물리(Physical) 계층
- 물리적 선로로 전송하기 위해서 전기적 신호인 비트(Bit)로 데이터를 전송한다.
- 만약 전송 거리가 멀면 리피터와 같은 장치를 사용해서 신호를 증폭시켜야 한다.
* 네트워크 장비:
케이블(Cable), 리피터(Repeater)
* PDU(Protocol Data Unit)의 명칭: 비트
* End-to-End: 7~4계층, 송수신자 간의 에러 Control
* Point-to-Point: 3~1계층, 각 구간에 대해 에러 Control