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OSI #
OSI란 Open System Interconnection 즉, 개방형 시스템간 상호 접속이다. ISO(국제표준화기구)에서 컴퓨터의 통신, 네트워크간의 상호 접속을 용이하게 하기 위해 규정한 네트워크 프로토콜로 표준화, 상호통신을 가능하게 한다.
OSI 7계층 #
OSI 7계층은 프로토콜을 기능별로 나눈 것이다. 각 계층은 하위 계층의 기능만 이용하고, 상위 계층에게 기능을 제공한다. 일반적으로 하위 계층들은 하드웨어로, 상위 계층들은 소프트웨어로 구현된다.
- OSI 7계층
1계층(물리 계층) #
물리 계층(Physical layer)은 컴퓨터 네트워킹의 OSI 7계층 중 가장 낮은, 첫 번째 계층이다. 물리 계층은 어떤 하나의 네트워크에서 기본 네트워크 하드웨어 전송기술들로 구성된다. 네트워크의 높은 수준의 기능의 논리 데이터 구조를 기초로 하는 필수 계층이다.
- 물리적 매체를 통해 비트(Bit)의 흐름을 전송하기 위해 요구되는 기능들의 조정
- 사용되는 장비 : Hub, Repeater, Cable
- 프로토콜 : Ethernet.RS-232C
2계층(데이터 링크 계층) #
데이터 링크 계층(Data link layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다. 네트워크 위의 개체들 간 데이터를 전달하고, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는 데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
- 오류없이 한 장치에서 다른 장치로 프레임(Frame, 비트의 모음)을 전달하는 역할
- 사용되는 장비 : Bridge, Switch
- 프로토콜 : MAC, PPP, HDLC, Frame-Relay, FDDI, ATM, etc...
3계층(네트워크 계층) #
네트워크 계층(Network layer)은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그맨테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어, 인터네트워킹(Internetworking)등을 수행한다.
- 다중 네트워크 링크에서 패킷(Packet)을 발신지로부터 목적지로 전달할 책임을 갖는다.
- 사용되는 장비 : Router
- 프로토콜 : IP, ICMP, IGMP
4계층(전송 계층) #
전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 하여, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 또한 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용한다. 특정 연결의 유효성을 제어하고, 일부 프로토콜은 상태 개념이 있고(stateful), 연결 기반(connection oriented)이다.
- 전체 메시지를 발신지 대 목적지(End to end)간 제어와 에러를 관리한다.
- 사용되는 장비 : Gateway
- 프로토콜 : TCP, UDP, ARP
5계층(세션 계층) #
세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.
- 통신 세션을 구성하는 계층으로, 포트(port)연결이라고도 할 수 있다.
- 응용간의 질서 제어
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프로토콜 : SSH, TLS
- 세션(Session)이란?
- 네트워크 환경에서 사용자 간 또는 컴퓨터 간의 대화를 위한 논리적 연결.
- 프로세스들 사이에 통신을 수행하기 위해서 메시지 교환을 통해 서로를 인식 한 이후부터 통신을 마칠 때까지의 기간.
- 세션(Session)이란?
6계층(표현 계층) #
표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 예를 들면, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.
- 운영체계의 한 부분으로 입력 또는 출력되는 데이터를 하나의 표현 형태로 변환한다.
- 이해할 수 있는 포멧 변환
- 프로토콜 : JPEG, MPEG, SMB, AFP
7계층(응용 계층) #
응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로 Telnet, SSH, HTTP, SMTP, FTP 등이 있다.
- 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 해주는 계층이다.
- 서비스 제공
- 프로토콜 : DHCP, DNS, FTP, HTTP
헤더 정보 #
프로토콜 스택의 맨 위에 있는 일반 사용자는 전송 데이터가 있으면 이를 응용 계층에 보내 전송을 요청한다. 응용 계층에서는 데이터에 자신의 프로토콜에서 정의한 헤더 정보를 추가해 표현 계층에 보낸다. 표현 계층도 표현 계층에서 사용하는 프로토콜의 헤더 정보를 추가해 하위 계층으로 보낸다. 이러한 일련의 과정은 물리 계층에서 데이터가 물리적으로 전송될 때까지 반복된다. 물리 계층에서는 수신 호스트에 데이터를 실제로 전송하고, 이를 수신한 호스트에서는 송신 절차와 반대 방향으로 헤더를 제거하는 과정이 반복된다. 즉, 계층별로 해당 계층의 헤더 정보를 해석하여 적절히 처리한 후에 상위 계층으로 올려준다. 따라서 송신 호스트에서 계층별로 추가된 헤더 정보가 수신 호스트에서 해석 및 삭제되어 최상위 수신자는 원래의 전송 데이터만 받는다. 이때 각 계층의 프로토콜은 정해진 기능을 수행하여 데이터 송신 과정에서 발생하는 문제점을 해결해준다.
중개 기능 #
송신 호스트에서 수신 호스트로 데이터를 전달하려면 중개 역할을 수행하는 중개 노드를 거쳐야 한다. 중개 시스템은 데이터가 목적지까지 올바르게 전달되도록 경로 배정 기능을 수행한다. 중개 시스템에서는 경로 배정 기능을 수행하는 네트워크 계층의 프로토콜이 동작하는데, 이와 같은 경로 배정 기능을 라우팅(Routing)이라 한다. 중개 노드인 라우터(Router)는 자신에게 도착한 데이터의 헤더 정보를 해석해서 적절한 경로로 전달하며, 다음 라우터로 보내기 전에 헤더 정보를 수정하는 작업도 진행한다. 라우터 좌우에 있는 네트워크는 종류가 다를 수도 있다. 네트워크가 다르면 물리적인 특성뿐 아니라, 하위 계층의 헤더 정보도 다를 수 있다. 따라서 헤더 정보의 값을 해석하여 변환하는 작업은 라우터의 주요 기능에 해당한다.
