📡OSI 7계층 및 계층 별 이해하기 - [🧑🏻‍💻 Net 1.3]

네트워크를 잘 이해하려면 OSI 7계층과 TCP/IP 스택을 필수로 공부해야 합니다.
우선 OSI 7 계층을 설명하도록 하겠습니다.

🤔 OSI 7 Layer

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과거에는 통신용 규약이 표준화되지 않았고 각 벤더에서 별도로 개발했기 때문에 호환되지 않은 시스템이나 애플리케이션이 많았고 통신이 불가능 했습니다.

이름 하나의 규약으로 통합하려는 노력이 현재의 OSI 7계층으로 남아있습니다. 이 OSI 7계층은 일종의 통신 시스템의 구조를 설명하는 개념적인 모델이라고 할 수 있습니다.

이렇게 프로토콜이 계층별로 표준화되면 나뉜 템플릿을 통해 네트워크 프로토콜을 전부 개발하는 대신 계층별로 개발해 네트워크 구성 요소들을 모듈화 할 수 있습니다.

모듈화된 요소는 기존에 개발된 프로토콜과 연동하여 사요할 수 있습니다.
또한, OSI 7계층은 다시 두 가지 계층으로 나뉠 수 있습니다.

• 1~4 계층 : 데이터 폴로 계층(Data Flow Layer)/하위 계층(Lower Layer)
• 5~7 계층 : 애플리케이션 계층(Application Layer)/상위 계층(Upper Layer) 데이터 플로 계층은 애플리케이션 개발자가 해당 계층 프로토콜을 개발할 때 하위 계층을 고려하지 않고 데이터를 표현하는 데 초점을 맞춥니다.

애플리케이션 계층은 애플리케이션 개발자들이 고려해야 할 영역이므로 네트워크 엔지니어는 이 부분에 대해 심각하게 고려하지 않습니다.

이러한 역할 차이로 인해 애플리케이션 계층을 맡는 개발자와 데이터 플로 계층을 맡는 네트워크 엔지니어는 OSI 7계층을 각각 하향식, 상향식 형식으로 네트워크를 인식합니다.

📚 OSI 7 계층 별 이해하기

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앞에서 OSI 7계층과 TCP/IP 프로토콜 스택에 대한 개괄적인 내용을 알아보았습니다. 이번에는 OSI 7계층을 각 계층별로 조금 더 자세히 정리하였습니다.

🌱 1계층 - 물리계층(Physical Layer)

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• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 물리적인 장비
• 단지 데이터 전기적인 신호(0,1)로 변환해서 주고받는 기능만 할 뿐
• 이 계층에서 사용되는 통신 단위 : 비트(Bit)이며 이것은 1과 0으로 나타내어지는, 즉 전기적으로 On, Off 상태
• 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등

🌱 2계층 - 데이터 링크 계층(DataLink Layer)

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• 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한통신의 흐름을 관리
• 프레임에 물리적 주소(MAC address)를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 수행
• 이 계층에서 전송되는 단위 : 프레임(Frame)
• 장비 : 브리지, 스위치, 이더넷 등(여기서 MAC주소를 사용)

브릿지나 스위치를 통해 맥주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달함.

🌱 3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

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• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달
• 라우터(Router)를 통해 경로를 선택하고 주소를 정하고(IP) 경로(Route)에 따라 패킷을 전달 > IP 헤더 붙음
• 이 계층에서 전송되는 단위 : 패킷(Packet)
• 장비 : 라우터

🌱 4계층 - 전송 계층(Transport Layer)

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• port 번호, 전송방식(TCP/UDP) 결정 > TCP 헤더 붙음
  - TCP : 신뢰성, 연결지향적
  - UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간
• 두 지점간의 신뢰성 있는 데이터를 주고 받게 해주는 역할
• 신호를 분산하고 다시 합치는 과정을 통해서 에러와 경로를 제어

🌱 5계층 - 세션 계층(Session Layer)

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• 주 지점간의 프로세스 및 통신하는 호스트 간의 연결 유지
• TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성
• API, Socket

🌱 6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)

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• 전송하는 데이터의 표현방식을 결정(ex. 데이터변환, 압축, 암호화 등)
• 파일인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화
• JPEG, MPEG, GIF, ASCII 등

🌱 7계층 - 응용 계층(Application Layer)

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• 최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행(ex. explore, chrome 등)
• HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.

🗂️ 출처

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• [OSI 7계층을 나눈 이유]
• [네트워크 OSI 7계층]