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기술이론/CS기초

OSI 7계층 / 계층별 개요

by 몇살이되어도치과는싫어 2024. 8. 26.

 

 

 

OSI 란

오픈 시스템 상호 연결(Open System Interconnection) 모델의 약자로

통신이 일어나는 과정을 7단계로 정의한 국제 통신 표준 규약이라고 이야기 한다.

간단히 말해, 데이터를 보낼때(혹 받을때)의 모든 과정을 7단계로 나눠서 설명한것이다.

 

특징.

1. 각 계급은 순서가 존재한다. 

ex)물리적 회선 > 데이터 전송 > 소프트 웨어 동작

 

예로들어, 메시지를 친구에게 보냈다고 한다면---------------------------

 

Application(Layer 7) : 프로그램을 통해 메일을 작성한다.

Presentation(Layer 6) : 공통된 표현 형식으로 데이터를 변환, 암호화 압축한다.

Session (Layer 5) : 데이터 동기화를 위해 일정한 길이마다 sync를 삽입하여 전송 계층으로 데이터를 전달한다.

Transport (Layer 4) : 발신자와 목적지의 주소를 지정하고, 연결방식, 흐름제어, 오류제어를 한다. 

또한 데이터를 전송할 수 있는 세그먼트 단위로 나눈다.

Network (Layer 3) : 발신자와 목적지의 주소가 아닌 라우팅에 필요한 논리주소를 정하고,

패킷에 대한 라우팅 정보를 삽입한다.

DataLink (Layer 2) : 데이터를 프레임 단위로 나눈다. MAC주소를 지정하고 흐름 제어를 한다.

Pysical (Layer 1) : 전송매체가 일반인지 광케이블인지등의 설정을 하고,

데이터를 회선으로 보내기 위한 전기적인 변환을 한다.

 

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   메세지를 보내기 위한 7중나생문 같은 것이랄까.

 

 

 

2. 각 계층은 독립 되어 있다.

이로인해 흐름을 한눈에 알기 쉽고, 한 계층의 이상이 생겼을때

다른 계층의 장비 및 소프트 웨어를 건들이지 않고도 이상 단계만 고칠 수 있다.

 

예로들어,  Pc방에서 게임을 플레이 하고 있는데 연결이 끊겼다면---------

 

모든 Pc에 문제가 있다면 라우터의 문제 [Network (Layer 3)] 이거나 랜을 제공하는 회사 [ Pysical (Layer 1) ] 일것이다.

 

 

 

 

                                                                 혹은 다른곳에서 문제가 터졌을수도 있다.

 

 

 

한 Pc만 문제가 있고, 게임 소프트웨어에 문제가 있다면 [ Application(Layer 7) ]의 문제 일 것이다.

 

게임 소프트웨어에 문제가 없고 스위치에 문제가 없다면 [ DataLink (Layer 2) ] 문제라고 판단해

다른 계층의 장비나 소프트웨어는 건들이진 않을것이다.

 

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TCP/IP? OSI?

 

 

 

 

계층별 개요

  1. Physical
  2. DataLink
  3. Network
  4. Transport
  5. Session
  6. Presentation
  7. Application

 

1. Physical_Layer[물리계층]

데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 역할을 수행.

장비: 통신 케이블,리피터, 허브, 모뎀 Etc..

데이터 단위 : 0&1의 비트열. On/Off의 전기적 신호상태로 이루어진다.

데이터를 전달하기만 하고, 어떠한 에러가 있는지 등에는 전혀 관여치 않는다.

대역폭과 전송 효율이 중요함.

 

 

 

2. DataLink_Layer[데이터 링크 계층]

물리계층으로 송/수신되는 정보를 확인하고 오류 없는 통신을 위해 여러 역할을 수행한다.

MAC주소를 통해 통신한다. 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름 제어를 진행한다.

장비: 브릿지, 스위치

데이터 단위: 프레임(Frame)

하드웨어와 소프트웨어의 특성을 둘다 가진다.

(물리 계층은 하드웨어, 네트워크 계층부터는 소프트 웨어적인 특성을 가지기 때문에. 연결다리의 역할을 한다. )

 

3. Network_Layer[네트워크 계층]

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)을 담당한다.

라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP주소를 지정하고, 해당경로에 따라 패킷을 전달해준다.

라우팅,흐름제어,오류제어,세그먼테이션등을 수행한다.

장비: 라우터

데이터 단위: 패킷(Packet)

 

4. Transport_Layer[전송 계층]

두 호스트 시스템으로부터 발생하는 데이터의 흐름을 제공한다.

TCP와 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화 한다. Port를 열어두고, 프로그램들이 전송 할 수 있도록 제공해준다.

TCP는 일반적으로 모든 데이터가 손상되지 않아야 하는 경우(예: 파일 공유)에 사용되는 반면, 
UDP는 모든 패킷을 보존하는 것이 덜 중요한 경우(예: 비디오 스트리밍)에 사용된다.

 

데이터 단위: 세그먼트(Segment)

TCP: 신뢰성, 연결지향적

UCP: 비신뢰성,비연결성,실시간

 

5. Session_Layer[세션 계층]

통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정한다.

데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다. 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있다.

API,Socket

 

6. Presentation_Layer[표현 계층]

세션 계층간의 주고받는 인터페이스를 일관성 있게 제공한다.

데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고, 암호화하는 역할을 담당한다.

파일 인코딩, 명령어를 포장,압축,암호화 한다.

JPEG,MPEG 등

 

7. Application_Layer[응용 계층]

사용자가 네트워크 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다.

최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.

사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.

HTTP,SMTP,FTP,DNS 등

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