OSI 7계층

1. OSI 7계층이란?

OSI 7 계층은 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델이다.

아래 그림에서 아래부터 1계층(물리 계층) ~ 7계층(응용 계층)으로 구성되어 있다.

또 그림과 같이 각 계층을 지날 때마다 각 계층에서 Header가 붙게되고 수신측은 역순으로 헤더를 분석하면 된다.

 

1계층 - 물리계층(Physical Layer)

주로 전직적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 물리적인 장비

단지 데이터 전기적인 신호(0, 1)로 변환해서 주고받는 기능만 할 뿐

이 계층에서 사용되는 통신 단위 : 비트(Bit)이며, 이것은 1과 0으로 나타내어지며, 전기적으로 On, Off 상태

신호의 전송속도, 전송모드(단방향, 양방향)

장비 : 통신케이블, 리피터, 허브 등

 

2계층 - 데이터 링크계층(DataLink Layer)

이 계층은 MAC(Medium Access Control)과 LLC(Logical Link Control)의 두 하위 계층으로 나뉜다.

MAC은 물리적 주소 지정 및 액세스 방법 / LLC는 프레임 동기화, 흐름제어, 오류 검출 및 복구를 담당

이 계층에서 전송되는 단위 : 프레임(Frame)

장비 : 브릿지, 스위치, 이더넷 등(여기서 MAC주소를 사용)

-> 브릿지나 스위치를 통해 맥주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달함

 

3계층 - 네트워크 계층(Network Layer)

데이터의 라우팅을 담당하며, 라우팅 알고리즘을 통해 최적의 경로를 결정

라우터(Router)를 통해 경로를 선택하고 주소를 정하고(IP) 경로(Route)에 따라 페킷을 전달 > IP헤더가 붙음

IP 프로토콜 외에도 ICMP(Internet Control Message Protocol)와 같은 프로토콜도 이 계층에서 작동

이 계층에서 전송되는 단위 : 패킷(Packet)

장비 : 라우터

 

4계층 - 전송 계층(Transport Layer)

세그먼트(segment) 또는 데이터그램(datagram)이라는 데이터 전송 단위 사용, 데이터의 전송순서 관리 및 흐름 제어 등을 담당

port 번호, 전송방식(TCP/UDP) 결정 -> TCP 헤더 붙음

TCP : 신뢰성, 연결지향적(ex. 이메일, 파일 전송, 웹 브라우징)

UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간(ex. 스트리밍, 온라인 게임, VolP(인터넷 전화))

두 지점간의 신뢰성 있는 데이터를 주고 받게 해주는 역할

신호를 분산하고 다시 합치는 과정을 통해서 에러와 경로를 제어

 

5계층 - 세션 계층(Session Layer)

통신 세션을 설정, 관리, 종료하는 기능을 수행한다. 통신이 신뢰성 있고 지속적으로 유지되도록 도움

여기서 통신세션이란 두 네트워크 장치 간에 설정되는 통신 연결을 말한다. 예를 들면 파일전송, 데이터 베이스 접속 등이 있다.

TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성

API, Socket

 

6계층 - 표현 계층(Presentation Layer)

전송하는 데이터의 표현방식을 결정 / 데이터 형식이 사용자의 시스템과 독립적으로 변환 (ex. 데이터변환, 압축, 암호화 등)

파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화

JPEG, MPEG, GIF 등

 

7계층 - 응용 계층(Application Layer)

사용자의 인터페이스 및 애플리케이션 간의 통신을 담당한다. 사용자의 요청에 대한 네트워크 서비스를 제공함

최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행(ex. explore, chrome 등)

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