[네트워크] OSI 7계층

OSI 7계층

표준화를 통해 이질적인 포트 문제나 프로토콜 등으로 인한 문제를 해결하여 비용을 절감했다.
또한, 계층별의 기능과 통신 과정을 단계별로 나누어서 쉽게 알 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정할 수 있기 때문에 편리하다.

 

 

 

1) 물리(Physical)

리피터, 케이블, 허브 등

주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하는 역할을 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) 데이터 링크(Data Link)

브릿지, 스위치 등

물리 계층을 통해 송, 수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

MAC 주소를 이용해 통신한다.

Frame에 MAC 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름 제어를 진행한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) 네트워크(Network)

라우터, IP

여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하며, 다양한 길이의 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당한다. (전송 계층이 요구하는 서비스 품질을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.)

라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달해준다.

라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

4) 전송 계층(Transport)

TCP, UDP

TCP, UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화 한다. 포트를 열어두고, 프로그램들이 전송을 할 수 있도록 제공해준다. 이를 통해 양 끝 단의 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있다.

• TCP : 신뢰성, 연결 지향적
• UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간

 

TCP 프로토콜(Transmission Control Protocol)

 

OSI 계층모델의 관점에서 전송 계층(4계층)에 해당

 

양종단 호스트 내 프로세스 상호 간에 신뢰적인 연결지향성 서비스를 제공

- IP의 비신뢰적인 최선형 서비스에다가 신뢰적인 연결지향성 서비스를 제공하게 됨

. 신뢰적인 전송을 보장함으로써, 어플리케이션 구현이 한층 쉬워지게 됨

 

1. 신뢰성 있음 (Reliable)

 

패킷 손실, 중복, 순서바뀜 등이 없도록 보장

TCP 하위계층인 IP 계층의 신뢰성 없는 서비스에 대해 다방면으로 신뢰성을 제공

 

2. 연결지향적 (Connection-oriented)                                        ☞ TCP 연결

 

같은 전송계층의 UDP가 비연결성(connectionless)인 것과는 달리, TCP는 연결지향적 임

이 경우, 느슨한 연결(Loosly Connected)을 갖으므로 강한 연결을 의미하는 

가상회선이라는 표현 보다는 오히려 연결지향적이라고 말함

연결 관리를 위한 연결설정 및 연결해제 필요          ☞ TCP 연결설정, TCP 연결종료

양단간 어플리케이션/프로세스는 TCP가 제공하는 연결성 회선을 통하여 서로 통신

 

 

 

UDP 프로토콜(User Datagram Protocol)

 

전송 계층의 통신 프로토콜의 하나 (TCP에 대비됨)

- 신뢰성이 낮은 프로토콜로써 완전성을 보증하지 않으나,  

- 가상회선을 굳이 확립할 필요가 없고 유연하며 효율적 응용의 데이타 전송에 사용

 

1. 비연결성이고, 신뢰성이 없으며, 순서화되지 않은 Datagram 서비스 제공 

- 메세지가 제대로 도착했는지 확인하지 않음 (확인응답 없음)

- 수신된 메세지의 순서를 맞추지 않음 (순서제어 없음) 

- 흐름 제어를 위한 피드백을 제공하지 않음 (흐름제어 없음)

- 검사합을 제외한 특별한 오류 검출 및 제어 없음 (오류제어 거의 없음)

UDP를 사용하는 프로그램 쪽에서 오류제어 기능을 스스로 갖추어야 함

- 데이터그램 지향의 전송계층용 프로토콜 (논리적인 가상회선 연결이 필요없음)

비연결접속상태 하에서 통신 

 

2. 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능

- 빠른 요청과 응답이 필요한 실시간 응용에 적합

- 여러 다수 지점에 전송 가능 (1:多)

 

3. 헤더가 단순함

- UDP는 TCP 처럼 16 비트의 포트 번호를 사용하나,

- 헤더는 고정크기의 8 바이트(TCP는 20 바이트) 만 사용

즉, 헤더 처리에 많은 시간과 노력을 요하지 않음

 

 

 

 

 

 

 

 

5)세션(Session)

API, Socket

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다. 통신을 하기위한 대문이라고 보면 된다.

하지만 4계층에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어 졌나 판단하기는 한계가 있다. 

그러므로 세션 계층은 4 계층과 무관하게 응용 프로그램 관점에서 봐야 한다. 

세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있다.

 

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. 

이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

 

-> 

통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다. 

통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단 (운영체제가 해줌)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) 표현(Presentation)

JPEG, MPEG 등

데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당한다.

코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어준다.

파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

7) 응용(Application)

HTTP, FTP, DNS 등

최종 목적지로 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.

사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.