[네트워크] OSI 7 계층

✔️ OSI 7계층 이란?

OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7개의 계층으로 나눈 것을 의미한다. 

✔️ 계층을 나눈 이유

네트워크의 안정성, 신뢰성, 유지보수성을 위해서

통신이 일어나는 과정을 단계 별로 파악할 수 있기 때문이다. 흐름을 한 눈에 알아보기 쉽고, 7계층 중 특정한 계층에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건드리지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.

 

OSI 7 계층 구조도

 

➕ 1 계층 - 물리 계층 ( Physical Layer) 

• 물리 계층에서는 데이터를 전기적인 아날로그 신호로 변환해서 주고 받는 기능을 수행한다.
• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용한 통신 케이블로 데이터를 전송하게 된다. 
• 통신 단위는 비트이며 1과 0을 이용한다. 
• 물리 계층은 데이터를 전달만 할 뿐, 전송하거나 받으려는 데이터가 무엇인지 에러가 발생하는지에 대해 전혀 신경쓰지 않는다. 
• 대표적인 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브

➕ 2 계층 - 데이터 링크 계층 ( DataLink Layer) 

• 데이터링크 계층은 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보 전달을 수행할 수있도록 도와주는 계층이다. 
• 통신에서의 오류를 찾고, 오류가 있다면 데이터를 재전송하는 기능을 수행한다. 
• Mac 주소를 가지고 통신하고, 이 계층에서 전송되는 단위를 프레임(데이터 덩어리를 의미)이라고 한다.
  • Mac 주소란 컴퓨터 간 데이터를 전송하기 위해 있는 컴퓨터의 물리적 주소 또는 하드웨어 주소라고 한다. 
• 오류 검사는 Parity-Check Code, Hamming Code등이 있다. 
  
  

➕ 3 계층 - 네트워크 계층 ( Network Layer) 

• 네트워크 계층은 경로를 선택하고 주소를 정한 뒤, 경로에 따라 패킷을 전달해 주는 역할을 한다. 
• 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류제어 등의 기능을 수행한다. 
  
  • 라우팅 : 네트워크 안에서 통신 데이터를 보낼 때 최적의 경로를 선택하는 과정
• 라우터에서 IP 주소를 활용한다. 
• 대표적인 장비 : 라우터

➕ 4 계층 - 전송 계층 ( Transport Layer) 

• 전송 계층에서는 데이터를 전송하고, 전송 속도를 조절하며, 발생된 오류를 고치는 계층이다.
• 데이터를 전송 받은 경우, 전송 계층에서 데이터를 합산하여 세션 계층으로 보내주게 된다. 
• 주로 TCP, UDP 프로토콜을 사용하며 헤더에 송신지와 수신지의 포트 번호를 포함하여 전달하는 계층이다. 
• TCP의 데이터 전송 단위는 Segment, UDP의 데이터 전송 단위는 Datagram 이라고 부른다.
• 네트워크 계층은 호스트 간의 논리적 통신을 돕지만, 전송 계층은 응용 프로세스 간의 논리적인 통신을 돕는다. 
  
  

➕ 5 계층 - 세션 계층 ( Session Layer) 

• 세션 계층은 네트워크상 양쪽 연결을 관리하고 연결을 지속 시켜주는 계층이다. 
• 주로 TCP/IP 세션을 만들고 유지하며, 세션이 종료되거나 전송이 중단될 시 복구하는 기능이 있다. 
• 통신 연결은 포트 기반으로 구성하여 연결하며, 운영 체제가 통신을 하기 위한 세션 확립/유지/중단 과정을 한다. 
  • 세션이란? 방문자가 웹 서버에 접속해 있는 상태를 나타낸 하나의 단위 
    
    

➕ 6 계층 - 표현 계층 ( Presentation Layer) 

• 표현 계층은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어준다. 
• MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이루어지는 계층 
• 사용자의 명령어를 완성하거나 결과를 표현, 압축, 암호화를 담당한다. 
• ex) EBCDID로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔주거나 데이터의 형식(ex- text, gif, jpg, png 등)을 구분 해줌. 
  
  

➕ 7 계층 - 응용 계층 ( Application Layer) 

• 응용 계층은 사용자 또는 애플리케이션이 네트워크에 접근할 수 있도록 해주며, 사용자와 컴퓨터 사이의 인터페이스의 역할을 담당한다. 
• 메일 전송, 인터넷 접속 등의 작업 수행 가능
• 사용자를 위한 인터페이스를 제공하며, 사용자에게 보이는 유일한 계층이다. 
• 최종 목적지는 HTTP, FTP, SMTP, POP3, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.