OSI 7계층

OSI 7계층이란?

- 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 의미한다.

- 계층별로 과정을 나눈이유는 통신이 일어나는 과정을 세분화 함으로써 단계 별로 파악하기 쉽게 할 수 있기 때문

 

 

밥상머리 교육으로 OSI 7계층을 설명해보자...

 

PC방에서 재밌게 lol을 하다가 연결이 끊겼다.

 

PC방의 모든 컴퓨터가 문제가 있다면 > 3계층 - 네트워크 계층 or 1계층 - 광랜을 제공하는 회사의 회선 문제 

 

내 PC에만 문제가 있고

LOL 게임 소프트웨어에 문제가 있다 > 7계층 - 어플리케이션 계층

LOL 게임 소프트웨어에 문제가 없고, 스위치에 문제가 있었다 > 2계층 - 데이터링크 계층

 

이렇듯 현상을 보고 문제가 되는 계층을 빠르게 파악할 수 있다.

 

 

 

이제 계층마다 설명을 해보자

 

1계층 - 물리적 계층(physical layer)

 

주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성들을 이용해 통신 케이블로 데이터를 전송하게 된다.

이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트며 0과 1로 나타내진다.

데이터를 전달만 할뿐 전송 혹은 받으려는 데이터가 무엇인지 어떤에러가 있는지 전혀 신경쓰지 않는다.

 

 

2계층 - 데이터링크계층(datalink layer)

 

물리적 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리 안전한 정보전달을 도와주는 역할

통신에서의 오류도 찾고 재전송하는 기능을 가지고 있다

 

물리적 계층에서 받은 정보를 맥주소를 이용해 통신 하며 대표적으로 브리지, 스위치를 이용한다.

 

3계층 - 네트워크계층

 

3계층의 핵심 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이다.

여기서 사용되는 프로토콜과 라우팅 기술은 다양하다.

인터넷이 가능하게 만드는 계층

 

 

IP계층 

 

TCP/IP 상에서 IP계층이란 네트워크 주소(IP 주소)를 정의하고,

IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당하는 계층

 

OSI  7계층 모델의 관점으로 본다면 네트워크 계층에 해당

- 패킷을 목적지까지 전달하는 역할 및 그에 수반되는 기타 역할을 함

 

 

IP프로토콜

 

>> 프로토콜 이란? 쉽게 말해 컴퓨터와 컴퓨터 사이 서로 이해할 수 있는 언어, 공통의 언어라고 할 수 있다.

 

TCP/IP 기반의 인터넷 망을 통하여 데이타그램의 전달을 담당하는 프로토콜

 

1. 주요기능

 

IP 계층에서 IP 패킷의 라우팅 대상이 됨

IP 주소 지정

 

>> 패킷이란 ? 쉽게 말해, 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 주고받을 때 정해놓은 규칙!

 

L3 Switch

IP주소를 읽고 처리함 > 네트워크 간의 전송을 할 수 있음 > 라우터를 대신하는 기능으로 사용

 

4계층 - 전송 계층(Transport Layer)

 

통신을 활성화하기 위한 계층이다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.

 

양쪽 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다.

 

패킷 생성 및 전송

 

 

TCP 프로토콜(Transmission Control Protocol)

 

>> TCP/IP란? IP 계층에는 출발지 주소와 목적지 주소가 존재하고, TCP 계층에는 출발지 포트, 목적지 포트가 존재합니다. IP가 아파트 주소라면 TCP는 번지, 동 개념이라고 생각하면 편합니다.

 

OSI 계층모델의 관점에서 전송 계층(4계층)에 해당 - 신뢰적인 전송을 보장

 

같은 전송계층의 UDP가 비연결성(connectionless)인 것과는 달리, TCP는 연결지향적 임

이 경우, 느슨한 연결(Loosly Connected)을 갖으므로 강한 연결을 의미하는 

가상회선이라는 표현 보다는 오히려 연결지향적이라고 말함

 

UDP 프로토콜 (스타크래프트 하면서 본거 같다 인터넷 없이도 상대랑 게임할 수 있는...?)

 

단점 - 비연결성, 신뢰성, 순서화되지 않은 서비스 제공

UDP를 사용하는 프로그램 쪽에서 오류제어 기능을 스스로 갖추어야 함

 

장점 - 빠름, 실시간 으용에 적합

다수 지점에 전송 가능, 헤더가 단순

 

L4 Switch

로드밸런싱과 같은 기능이 있으며 TCP를 일고 제어 할 수 있다. 

트래픽을 인지 할 수 있으며 서버들에게 균등하게 할당 할 수 있게함.

 

 5계층 - 세션 계층(Session Layer)

>> 세션이란? 일정 시간동안같은 사용자(정확하게 브라우저를 말한다)로 부터 들어오는

일련의 요구를 하나의 상태로 보고 그 상태를 일정하게 유지시키는 기술

 

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다.

통신을 하기 위한 대문이라고 볼 수 있다.

 

TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

 

4계층에서도 연결을 맺고 끊을 수 있기 때문에 어느 계층에서 통신이 끊어 졌나 판단하기에는 한계가 있다

-> 4계층과 무관하게 응용프로그램 관점에서 봐야하며 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.

 

6계층 - 표현계층(Presentation Layer)

코드 간의 번역을 담당해 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 덜어준다.

사용자의 명령어를 완성및 결과 표현. 포장/압축/암호화

 

7계층 - 표현계층(Application Layer)

최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.

 

모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이며 응용프로그램이 아니다.

 

응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.

 

 

참고 - https://shlee0882.tistory.com/110