OSI 7 Layer(계층정리)

유영·2023년 5월 2일
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OSI 7 계층이란? (Open System Interconnection)

  • 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여
    각 계층 간 상호 작동하는 방식을 정해 놓은 것
  • 개방된 시스템, 시스템 간의 상호 연결성을 부여하는 표준

OSI 7 계층을 나눈 이유

1980년대 네트워크 통신망이 확산되면서 다양한 통신망이 혼재된 상태였고, 이에 따라 네트워크 유형에 관계없이 상호 통신이 가능한 지침이 필요했었습니다. 이러한 필요성이 대두됨으로써 ISO(국제표준화기구)는 ISO 7 계층이라는 새로운 네트워크 모델을 발표하였고 이 모델은 서로 다른 컴퓨터 기기간의 네트워크를 형성할 수 있도록 규정한 네트워크 모델 표준안입니다. OSI 7 계층으로 통신이 일어나는 과정을 크게 구분하여 단계별로 파악할 수 있고, 네트워크의 구성을 예측 이해할 수 있게 되었습니다. 또한 각 계층은 독립적이기 때문에 7 계층 중 특정한 곳에서 문제가 발생하면 해당 계층만 고치면 되며, 용이성, 유지관리가 좀 더 수월해지게 되었습니다.


OSI 7 계층

Layer 1 : 물리 계층(Physical layer)
전기, 기계적인 신호를 주고받는 역할을 하는 계층
디지털에서 아날로그 혹은 그 반대로 신호를 변환
OSI 모델에서 가장 복잡한 계층
전송 단위 : 비트(Bit)
대표적인 장비 : 통신 케이블, 허브, 리피터, 어댑터 등등

Layer 2 : 데이터링크 계층(Data link layer)
물리적인 연결을 통해 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당하는 계층
에러 검출, 재전송, 흐름 제어 역할을 함
Point-To-Point 전송
MAC 주소를 통해 통신
전송 단위 : 프레임(Frame)
대표적인 장비 : 스위치, 브릿지, 이더넷 등등

Layer 3 : 네트워크 계층(Network layer)
종단 간 주소(IP)를 정하고 경로(Route)를 선택하고 패킷(Packet)을 전달하는 계층
End-To-End 혹은 Host-To-Host 전송
라우팅 기능을 맡고 있으며 목적지까지의 최적경로 알고리즘을 사용
전송 단위 : 패킷(Packet)
대표적인 장비 : 라우터, L3 스위치, IP 공유기

Layer 4 : 전송 계층(Transport layer)
종단 간 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당하는 계층
신뢰성 있고 효율적인 데이터 전송을 위해 오류 검출, 복구, 흐름 제어, 중복 검사 등을 수행
데이터 전송을 위해 Port번호 사용
전송 단위 : TCP-세그먼트(Segment), UDP-데이타그램(Datagram)
방화벽이나 프록시 서버가 여기에 해당

Layer 5 : 세션 계층(Session layer)
통신 장치 간의 상호작용 및 동기화를 제공하는 계층
TCP/IP 세션을 만들고 없애는 역할
통신을 하기 위한 세션을 확립, 유지, 중단하는 역할
연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시 복구 관리

Layer 6 : 표현 계층(Presentation layer)
데이터를 어떻게 표현할지를 정하는 역할을 하는 계층
데이터 인코딩/디코딩, 압축/해제, 암호화/복호화 수행

Layer 7 : 응용 계층(Application layer)
사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할을 하는 계층
응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당
텔넷, 크롬, 이메일, 데이터베이스 관리 등등의 서비스가 여기에 해당


OSI 7 계층 요약표

구분계층계층명(PDU)기능
상위층7응용(Data)사용자에게 서비스 제공 역할
DHCP, DNS, SMTP, FTP, HTTP등 사용자가 원하는 최종 목표에 해당
6표현(Data)데이터의 인코딩/디코딩, 압축/해제, 암호화/복호화 담당
5세션(Data)통신하는 프로세스 사이의 대화 제어 및 동기화 담당
연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시 복구 담당
하위층4전송(TCP - Segment,UDP - Datagram)종단 간 신뢰성있는 데이터 전송을 담당
오류검출, 복구, 흐름제어, 중복검사 수행
데이터 전송을 위해 Port 번호를 사용
3네트워크(Packet)종단 간 전송을 위한 경로 설정을 담당(IP주소 사용)
호스트로 도달하기 위한 최적의 경로를 라우팅 알고리즘을 통해 선택하고 제어
2데이터 링크(Frame)인접한 노드간의 신뢰성있는 데이터 전달
신뢰성을 위해 흐름제어, 오류제어, 회선제어 수행
MAC 주소를 통해서 통신
1물리(Bit)물리매체를 통해 bit 흐름 전송
물리적으로 연결된 노드간의 신호 전송
  • DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol(동적 호스트 구성 프로토콜)
  • PDU: Protocol Data Unit(프로토콜 데이터 단위)
  • SMTP: Simple Mail Transfer Protocol(간이 우편 전송 프로토콜)
  • FTP: File Transfer Protocol(파일 전송 프로토콜)

참고
https://cocoon1787.tistory.com/740
http://wiki.hash.kr/index.php/OSI_7_%EA%B3%84%EC%B8%B5
https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95

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