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OSI 7계층

생성일
2023/02/22 06:08
태그
Network

OSI 7계층

모든 시스템들의 상호 연결에 있어 문제 없도록 표준을 정한 것이 OSI 7계층이고, 실제 인터넷이서 사용되는 TCP/IP 4계층은 OSI 참조 모델을 기반으로 상업적이고 실무적으로 이용될 수 있도록 단순화 한 것이다.
개방형 시스템 상호 연결 모델의 표준
OSI 7계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말하며, 국제 표준화 기구(ISO, International Organization for Standardization)에서 네트워크 간의 호환을 위해 OSI 7계층이라는 표준 네트워크 모델을 만들었다.
통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있고, 통신 과정 중에 특정한 곳에 이상이 생길 경우에, 다른 단계의 장비 및 소프트웨어 등을 건드리지 않고, 통신 장애를 일으킨 단계에서 해결할 수 있도록 한다.

작동 원리

전송 시, 7계층에서 1계릉으로 각각의 층마다 데이터를 인식할 수 있도록 하는 헤더를 붙이며, 이를 캡슐화 라고 한다.
수신 시, 1계층에서 7계층으로 헤더를 차근차근 벗겨내며, 이를 디캡슐화 라고 한다.
출발지에서 데이터가 전송될 때, 헤더가 추가되는데 2계층에서만 예외적으로 오류제어를 위해 꼬리부분에 추가된다.

L1, 물리 계층 (Physical Layer)

7계층 중 최하위 계층
주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해 데이터를 전송
데이터는 0과 1의 비트열, 즉 On, Off의 전기적 신호 상태로 이루어져 해당 계층은 단지 데이터를 전달
단지 데이터 전달의 역할을 할 뿐이라 알고리즘, 오류제어 기능이 없음
케이블, 리피터, 허브

L2, 데이터링크 계층 (Data-Link Layer)

물리적인 연결을 통하여 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당 (Point-To-Point 전송)
물리 계층으로 데이터를 전송 시 오류를 감지할 수 있다. 만약 오류가 발생했다면 재전송하여 오류를 해결한다
MAC 주소를 통해서 통신
MAC 주소는 xx : xx : xx : xx : xx : xx 의 형식으로 총 6바이트로 전 세계에서 유일한 주소이다.
데이터 링크 계층에서 데이터 단위는 프레임(Frame)
브리지, 스위치

L3, 네트워크 계층 (Network Layer)

라우팅 기능을 맡고 있는 계층으로, 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 데이터를 보내는 기능을 가지고 있음 (최적의 경로 설정 가능)
컴퓨터에게 데이터를 전송할 주소를 갖고 있어서 통신 가능
IP 주소가 바로 네트워크 계층 헤더에 속함
네트워크 계층에서는 데이터 단위는 패킷(Packet)
라우터, L3 스위치

L4, 전송 계층 (Transport Layer)

종단 간 신뢰성 있고, 정확한 데이터 전송을 담당
데이터링크 계층과 유사하게 오류제어, 흐름제어 등을 제공하는 면에서 비슷하다고 할 수 있지만, 데이터링크 계층은 물리적으로 1:1 연결된 호스트 사이의 전송을 의미하고, 전송 계층은 논리적으로(네트워크 상에서) 1:1 연결된 호스트 사이의 전송을 의미한다.
송신자와 수신자 간의 신뢰성 있고, 효율적인 데이터를 전송하기 위하여, 오류 검출 및 복구, 흐름제어와 중복 검사 등을 수행
데이터 전송을 위해서 Port 번호를 사용 (대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있음)
전송 계층에서 데이터 단위는 세그먼트(Segment)

L5, 세션 계층 (Session Layer)

통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공
연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리
<동기 기능>
통신 양단끼리 서로 동의하는 논리적인 공통 시점인 동기점을 만들어 메시지가 제대로 처리가 되고 있는지를 파악한다.
동기점은 오류 복구를 위하여 필수적으로 사용되는데, 동기점 설정 이전까지는 서로 처리가 완료되었음을 합의하는 것을 의미 (동기점 이전 과정은 복구 X | 동기점 이후 처리과정에 대한 복구 O)
<대화 기능>
쉽게 데이터 전송 과정을 의미한다. 시간 경과에 따른 순차적으로 동기점을 부여하여 신뢰성 보장 기능을 단계적으로 구현할 수 있게 되어, 일시정지 후 나중에 이어서 작업을 진행할 수 있다.
세션 계층의 단위는 Data 이다.

L6, 표현 계층 (Presentation Layer)

데이터를 어떻게 표현할지 정하는 역할을 하는 계층
표현 계층은 세가지의 기능을 가지고 있다
1.
송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용 계층 데이터 부호화, 변화
2.
수신자에서 데이터의 압축을 풀 수 있는 방식으로 된 데이터 압축
3.
데이터의 암호화와 복호화
(MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 표현 계층에서 이루어짐, EBCDIC로 인코딩된 파일을 아스키로 인코딩된 파일로 바꿔주는 것이 한 가지 예시)

L7, 응용 계층 (Application Layer)

사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할
응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당
ex) 전자메일, 인터넷, 동영상 플레이어 등

ref)

 [우아한 Tech - 10분 테코톡 영상 추천] https://www.youtube.com/watch?v=1pfTxp25MA8&t=1912s
https://velog.io/@cgotjh/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-OSI-7-%EA%B3%84%EC%B8%B5-OSI-7-LAYER-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%EA%B0%9C%EB%85%90-%EA%B0%81-%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%84%A4%EB%AA%85https://onecoin-life.com/19