네트워크 - OSI 7계층(OSI 7 Layer)
What is OSI 7 Layer Model?
OSI 7계층이란?
OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것인데 왜 이렇게 나누게 되었을까? 우선 흐름을 한 눈에 알아보기 쉽고 각 계층은 독립적으로 존재함으로 써 문제 발생 시 어느 계층에 문제가 생겼는지 쉽게 파악 가능하다.
1계층 - 물리 계층(Physical Layer)
1계층에서는 비트 0, 1의 통신 단위로 기계적, 전기적 신호를 주고받는 역활을 하게 되는데 이 계층에서는 단지 데이터를 전송할 뿐 전송하려는 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지는 전혀 신경쓰지 않는다. 대표적인 장비로 케이블, 허브, 리피터가 있다.
리피터(repeater): 신호가 약해졌을 때 신호를 멀리 보내기 위한 증폭 장치. 현재는 다른 네트워크 장비에 기본적으로 리피터 기능이 탑재되어 있어 잘 사용하지 않음.
허브(hub): 리피터 역활을 하며, 여러 네트워크 기기를 연결하는 역활을 한다. 요즘은 스위치가 등장하여 거의 사용되지 않음.
2계층 - 데이터링크 계층(DataLink Layer)
2계층에서는 물리계층을 통해 송수신 되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 정보를 좀더 안전하게 전달할 수 있게 도와주는 역활을 한다. 물리 계층에서 생길 수 있는 오류를 감지하고 수정(CRC 기반 오류 제어)하고 흐름을 제어(송신자와 수신자 사이 데이터 처리 속도 조절)한다.
여러가지 프로토콜이 존재하는데 가장 대표적인 프로토콜로는 이더넷(Ethernet)이 있다. 이 계층에서는 맥(MAC) 주소를 가지고 통신하며 전송되는 단위는 프레임(Frame)이다. 대표적인 장비로 브리지, 스위치등이 있다.
이더넷(Ethernet): 네트워크에 연결된 기기들이 MAC 주소를 가지고 상호간에 데이터를 주고 받을 수 있도록 만들어진 통신 규약
브리지, 스위치는 2 이상의 링크 계층 네트워크를 결합하여 LAN을 확장 구성하는 장비
브리지(bridge): 브리지 당 수개의 포트, 한번에 하나의 프레임 전달. Store And Forward 방식 사용
Store And Forward: 프레임 전체를 내부 버퍼에 잠시 저장했다가 에러검출과 같은 처리를 완전히 수행한 후에야 목적지로 전송
스위치(switch): 브리지 보다 훨신 많은 포트, 한번에 여러 프레임을 병렬로 전달할 수 있어서 브리지보다 빠르다. Store And Forward 방식 뿐 아니라 Cut Through Method 방식도 사용. 허브(1계층 장비)가 특정 데이터를 모든 포트에 전달했다면 스위치는 포트마다 회선이 독립적이기 때문에 원하는 포트에만 선별적으로 데이터 전달이 가능
Cut Through Method: 프레임 전체가 수신 수신되기 전에 헤더 내의 목적지 주소만 보고서 판단해 즉시 전송, 속도는 빠르지만 에러복구 능력이 약함
3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)
3계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이다. 경로를 선택하고 주소를 정하여 패킷(3계층 통신 단위)을 전달해주는 것이 이 계층의 역활이다. 대표적인 장비로는 라우터(Router)가 있고, 요즘은 스위치(2계층 장비)에 라우팅 기능을 장착한 Layer 3 스위치도 있다.
라우터: 라우팅과 포워딩을 담당하는 장치, 서로 다른 네트워크를 연결
4계층 - 전송 계층(Transport Layer)
4계층은 양 끝단 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있게 해주며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 해준다. 대표적으로 TCP, UDP 프로토콜이 있으며 통신 단위는 TCP는 Segment, UDP는 Datagram
TCP(Transmission Control Protocol): 신뢰성(패킷 손실, 중복, 순서바뀜 x)있고 연결 지향적인 프로토콜
UDP(User Datagram Protocol): 신뢰성이 없으며 비연결성인 프로토콜, 대신 빨라서 빠른 요청이 필요한 실시간에 적합
5계층 - 세션 계층(Session Layer)
5계층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법(반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex))을 제공하며 이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 역활을 하며 통신 단위는 data
반이중 방식(half-duplex): Sender와 Reciver는 한번에 하나씩 통신 가능
전이중 방식(Full Duplex): Sender와 Receiver는 동시에 정보를 전송하고 수신 가능
6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)
6계층은 애플리케이션 계층(7계층)이 다양한 데이터 타입을 다루는 부담을 줄여준다. 인코딩이나 암호화 등을 담당하며 통신 단위는 data
7계층 - 응용 계층(Applicatoin Layer)
7계층은 응용 프로세스와 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 즉, 우리가 사용하는 사용자 인터페이스를 제공하는 프로그램을 말한다. 대표적으로 HTTP, FTP 프로토콜이 이 계층에 속하며 통신 단위는 data
참고
*틀린 부분이 있으면 언제든지 말씀해 주시면 공부해서 수정하겠습니다.
