OSI 7계층
OSI 7계층
OSI 7계층은 네트워크 통신이 이루어지는 과정을 일곱개의 계층으로 나눈것을 말합니다.
각 계층은 각각의 특정한 역할을 수행하며, 7단계로 나뉘어진 이유는 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악함과 동시에
통신 과정중에 이상이 생겼을 시 통신 문제가 생긴 단계에서 해결하기 위해서입니다.
OSI 7계층을 기반으로 통신을 위한 데이터 전달 방식은 데이터를 송신하는 장비는 최상위 계층인 응용 계층에서 시작되며,
각 계층을 내려갈 때마다 '헤더'가 붙습니다. 최상위 계층에서 하위 계층까지 헤더가 추가된 상태에서 물리계층을 통하여
다른 장비에게 송신. 송신을받은 장비는 물리계층에서 응용계층까지 헤더를 하나씩 분석하며 응용계층에서 데이터를 받습니다. 이러한과정을 '캡슐화', '역캡슐화' 라고 합니다.
※ 네트워킹 : 네트워크 사용자가 인터넷을 통하여 다른 장비들과 데이터를 주고 받는 작업.
※ 헤더 : 각각 계층의 특성을 담은 제어정보.
※ 캡슐화 : 출발지(사진의 Sender Stack)에서 컴퓨터를 보낼 때 응용계층에서 물리계층으로 이동하며 각 계층에서 필요한 정보들이 헤더에 추가되는 과정.
※ 역캡슐화 : 목적지(Receiver Stack)에서 도착한 데이터를 물리계층부터 응용계층까지 각각 데이터가 이상이 없는지 확인하며 각 계층에 맞는 헤더를 제거하며 올라가는 과정.
OSI 7계층은 각각의 역할들이 담당되어있으며, 각 계층의 특징들에 대해 알아보겠습니다.
1. 물리 계층 (Physical Layer)
물리 계층은 두 시스템 간에 데잍터가 전송되는 전기적,기계적,기능적 특성을 정의합니다.
- 데이터의 통신단위는 비트(Bit)이며, 1과 0으로 이루어져있다.
- 송신자는 비트를 전기신호로 바꿔주며, 수신자는 전기신호로 받은 데이터를 1과 0으로 이루어진 비트로 변환한다.
- 물리 계층에 속하는 통신장치는 허브, 케이블, USB등과 같은 하드웨어 등이 있다.
2. 데이터 링크 계층 (DataLink Layer)
데이터 링크 계층은 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 역할을 담당합니다.
- 데이터의 통신단위는 프레임(Frame)이며, 프레임은 데이터를 순서대로 전달해주는 역할을 담당한다.
- 프레임의 헤더에는 전송하려는 데이터에 대한 MAC주소를 가지고있으며, 맥 주소를 통하여 통신을 한다.
- 물리 계층에서 오는 데이터에 대한 오류를 감지하는 기능을 제공한다.
- 데이터 링크에는 이더넷 HDLC, 토큰 링, L2TP 등이 있다.
3. 네트워크 계층 (Network Layer)
네트워크 계층은 통신 시 패킷을 통하여 가장 안전하고 빠른 최적의 경로를 전달하는 역할(라우팅)을 담당합니다.
- 데이터를 최선의 경로로 전달하는 기능(라우팅)을 한다.
- 데이터의 통신은 IP이며, 네트워크 계층에서 메시지가 처리되고 논리적인 주소(IP)를 물리적인 주소(데이터 링크 계층)로 변환해준다.
- 데이터 링크 계층은 인접한 두 노드사이의 데이터를 전송하는 담당이지만, 네트워크 계층은 최종 수신지까지의 데이터 전송을 담당한다.
- 네트워크 계층에는 IP(IPv4, IPv6), ICMP, ARP프로토콜이 있으며, 라우터등의 장비가 이에 속한다.
4. 전송 계층 (Transport Layer)
전송계층은 서로 다른 프로세스들 간의 정보 전송을 제공하는 역할을 담당합니다.
- 프로세스들간의 통신은 논리적 통신(Port) 을 통하여 한다.
- 전송 계층의 패킷들이 유효한지 확인하며, 전송 실패한 패킷을 다시 전송하는 데이터의 신뢰성과 흐름제어 등을 담당한다.
- 네트워크 계층에서 IP를 통하여 목적지 호스트에 도달하면, Port번호에 맞는 프로세스를 연결하는 역할을 한다.
- TCP / UDP 프로토콜 등이 전송계층에 속한다.
5. 세션 계층 (Session Layer)
세션계층은 서로 다른 두 컴퓨터에 있는 응용 프로그램들간의 연결을 설정, 유지, 종료 등을 담당합니다.
- 사용자와 전송 계층간의 인터페이스 역할을 담당하며, LAN사용자가 서버에 접속할 때 이를 관리하는 기능을 담당한다.
- 세션 계층에서 데이터 단위를 전송 계층으로 전송할 순서를 결정하며, 데이터를 점검 및 복구하는 동기화 기능을 제공한다.
6. 표현 계층 (Presentation Layer)
표현 계층은 데이터의 형식을 수신 컴퓨터에 맞춰 변환, 암호화, 압축 등을 담당합니다.
- 서로 다른 소프트웨어간의 맞는 형태로 변환(아스키코드 -> EBDCDIC)을 담당한다.
- 전송하는 데이터가 텍스트인지, 이미지인지, GIF등의 데이터를 구분하는 역할을 담당한다.
- 또한 데이터의 보안을 위한 암호화 및 효율적인 전송을 위한 압축 등을 담당한다.
7. 응용 계층 (Application Layer)
응용 계층에서는 컴퓨터 응용 프로그램과 네트워크 간의 인터페이스를 제공하며, 사용자의 어플리케이션에 대한 서비스 제공을 담당합니다.
- 전송받는 최종 목적지로써 HTTP, FTP, SMTP, DNS등의 프로토콜이 이 계층에 속한다.
- 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행(이메일, 파일전송, 웹 브라우징 등)을 담당한다.
- 클라이언트와 서버 사이의 동작만을 의미한다. 즉, 다른 계층을 신경쓰지 않는다.
정리
OSI 7계층은 네트워크 통신과정을 7개의 계층으로 나눈것을 의미하며, 출발지는 응용 계층에서 시작하여
물리 계층까지의 캡슐화 후, 목적지의 물리계층에서 응용 계층까지의 역캡슐화를 통하여 통신하는것을 의미합니다.
각 계층으로 이동시에 데이터와 각각의 계층의 대한 특성을 가진 헤더가 추가 / 제거가 됩니다.
7계층으로 나눈 이유는 효율적인 문제해결을 위해 고안되었으며, 예를들어 네트워크장치에서 문제가 생겼으면
1계층부터 7계층까지 나누어진 계층들을 하나씩 나누어서 체크하여 편리성을 제공하기 위해서입니다.
이번 포스팅에서 OSI 7계층의 간단한 특징과 역할들을 통해 네트워크 통신과정에 대해 알아볼 수 있었으며,
또한 OSI 7계층에 대해 알아보았을때 TCP/IP에도 연관되어있다는 것을 알 수 있엇는데, TCP/IP 에 대한 정보 및 특징들을 비교하여 알아보겠습니다.
참고내역
https://networkel.com/osi-model-7-layer-network-communication/