OSI 7계층 - 기초

1) OSI 7계층의 구성

네트워크 통신의 전 과정을 7개의 계층으로 나누고, 각 계층마다 일정한 역할을 수행하도록 하여 하나의 네트워크 통신을 완성하도록 하고 있다.

 

* OSI 7 계층 모델 / TCP IP 4계층 모델

7계층	응용	HTTP, SMTP, IMAP, POP, SNMP, FTP, TELNET, SSH	4계층 응용
6계층	표현	SMB, AFP, XDR
5계층	세션	NetBIOS
4계층	전송	TCP, UDP, SPX	3계층 전송
3계층	네트워크	IP, ICMP, IGMP, X.25, CLNP, ARP, RARP, BGP, OSPF, RIP, IPX, DDP	2계층 네트워크
2계층	데이터 링크	이더넷, 토큰링, PPP, HDLC, 프레임 릴레이, ISDN, ATM, 무선랜, FDDI	1계층 네트워크 인터페이스
1계층	물리	전선, 전파, 광섬유, 모뎀, 동축케이블, 도파관, PSTN, 리치터, DSU, CSU

 

(1, 2, 3) 계층 -> 정보의 전송 기능을 담당하며, 실제로 데이터가 공간을 이동하는 데에 관련된 기능을 수행

(4)         계층 -> 상위, 하위 계층을 연결하는 기능

(5, 6, 7) 계층 -> 정보를 처리하는 기능

 

패킷 : 네트워크 상에서 전달되는 데이터를 통칭하는 말.

          패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이뤄지며 사용자 데이터는 페이로드라고도 한다.

헤더

페이로드

푸터

 

사실 OSI(Open System InterConnection) 에서 이기종 컴퓨터들 간의 통신을 가능하게 하기 위하여 개발한 통신 프로토콜이지만 실제 사용되는 프로토콜로는 개발되지 못하였다. 그저 이상적으로 잘 만든 프로토콜이라 기초 이론으로 배운다.

 => 실제적인 표준 : TCP/IP 

 

 

* OSI 모델과 우편 시스템과의비교

계층	주요기능	우편 시스템과의 비교
물리 계층	물리적인 전송료를 제공	기차, 항공기, 버스 등에 의해 해당 지역으로 운반함
데이터 링크 계층	인접 노드 사이의 데이터 유닛 전송 기능 수행 (Node-to-node Frame Delivery)	인접 우체국에서 우체국으로 편지의 묶음을 전달함
네트워크 계층	호스트 간의 데이터 전송 기능 (Host-to-host Packet Delivery)	발신지에서 목적지 건물의 편지함까지 편지를 배달함
전송 계층	프로세스와 프로세스 간의 전달 (Process-to-process Segment Delivery) (메모리에 올라간 어떤 프로그램에 전달)	편지를 목적지 주소 내에 거주하는 받는 사람에게 전달함(이름으로 구별)
세션 계층	네트워크의 대화 조정 동기화 지점 설정 (1000 페지이지의 파일을 100 페이지마다 확인 응답) => 실패 했을 때 처음부터 보내는 걸 막기 위해	편지의 전달 방법(지급, 보통) 등을 지정함
표현 계층	데이터의 표현을 공통된 형식으로 변환 (ASCII, EBCDIC) 압축, 암호화 기능	사용하는 언어가 다른 경우 공통의 언어로 번역 편지를 봉투 등에 넣어 보안을 유지
응용 계층	파일 전송이나 이메일과 같은  End-user 서비스 제공	여러가지 목적의(공적인 또는 사적인) 편지를 작성

 

 

2) 계층화 구조와 캡슐화

* OSI 모델과 우편 시스템과의비교

- 하나의 일을 수행하기 위해 관련 기능들을 모아서 그룹화한 계층화의 개념으로 구성

- 각 계층은 인접한 계층하고만 작업을 수행 => 각 계층은 인접한 하위 계층의 서비스를 이용하고, 바로 위 계층에 서비스를 제공

- 다른 계층에 영향을 주지 않고 어떤 한 계층의 구조를 변경하거나 대체할 수 있음

 

* OSI 모델의 계층 간 상호 작용

- 중간 노드들은 3계층까지만 동작

- 대등-대-대등 프로세스 (peer-to-peer process)

 

* 데이터의 캡슐화

- 송신하는 측에서 전송 데이터에 각 계층에서의 요구 조건과 처리 정보를 포함하는 헤더라는 고유의 제어 정보를 전달 메시지에 추가하여 다음 계층으로 보내는 과정

 - 수신하는 측에서 전송 데이터의 각 헤더를 해제하는 것을 역 캡슐화라고 함

 

=> 7계층 헤더 + 데이터[7계층 데이터]

=> 6계층 헤더 + 데이터[6계층 데이터 + (7계층 헤더 + 7계층 데이터)]

=> ...

 

- 2계층에서는 오류제어를 위한 트레일러(Frame Check Sequence)도 붙임

=> 1계층에서 실제로 데이터가 이동할 때 데이터가 깨질 수 있다. 수신측에서 자신이 계산한 FCS와 비교 후 다를 시 재전송 요구

 

3) 프로토콜 데이터 단위

*(Protocol Data Unit)

계층	PDU	분류
1. 물리 계층	비트	Media Layers
2. 데이터링크 계층	프레임(비트들의 묶음)
3. 네트워크 계층	패킷/데이터그램
4. 전송계층	세그먼트	Host Layers
5. 세션 계층	메시지
6. 표현 계층
7. 응용 계층