네트워크 7계층

오늘은 지금까지 공부했었던 네트워크 7계층 관련해서 정리를 해보면 좋을거 같아서 정리를 해보았습니다.

 

OSI(Open Systems Interconnection) 모델 

- 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나눈 모델입니다.

- 각 계층은 특정한 기능을 담당하며, 데이터 통신이 각 계층을 통해 이루어집니다.

 

네트워크 계층을 7개로 나눈 이유

- 흐름을 한 눈에 알아보기 쉽다.

- 7단계 중 특정한 곳에 이상 발생 시, 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고 문제를 해결 할 수 있다.

 

OSI 계층 종류

1. 물리 계층(Physical layer)

- 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 통신 케이블로 데이터를 전송

- 주로 사용되는 단위는 bit이며, 0과1로 나태내고 있다

- 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능

- 전송하려는 데이터가 어떤 데이터인지, 어떤 문제가 있는지에 대해서 신경 쓰지 않는다.

- 장비 : 케이블, 허브, 리피터 등

-> 허브, 케이플, 모뎀 등 다양한 통신장비와 유선 매체들을 통해  정보 전달

2. 데이터 링크 계층(DataLink Layer)

- 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할

- 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송 하는 기능 수행

- 이 계층에서는 맥 주소를 가지고 통신

• 맥 주소: (media access control address, MAC address)는 네트워크 세그먼트의 데이터 링크 계층에서 통신을 위한 네트워크
  인터페이스에 할당된 고유 식별자

- 포인트 투 포인트(Point to Point)간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층으로 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어 필요

• CRC(순환 중복 검사) - 전송된 데이터의 오류를 감지하는 방법을 제공하는 수학적 기법, Modbus, 컨트롤러 영역
  네트워크 및 안정적인 프로토콜에서 매우 중요
• 흐름 제어: 송신측과 수신측의 속도 차이를 조정
• 오류 제어: 오류 검출과 회복

- 전송되는 단위는 프레임 (Frame)

- 장비: 브릿지, 스위치, 이더넷

 

-> 브릿지나 스위치를 통해 맥주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보 전달

 

3. 네트워크 계층

- 경로(Route)와 주소(IP)를 통해 패킷을 전달해주는 계층

• IP 계층 - 네트워크의 주소 (IP 주소)를 정의하고, IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당하는 계층
• 경로(Route) - 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 이동하는 데 사용되는 네트워크 링크와 장치의 시퀀스

- 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)을 실행

- 전송되는 단위는 패킷(Packet/Datagram)

 

4. 전송계층

- 통신을 활성화하기 위한 계층

- 대표적으로 TCP와 UDP 프로토콜을 이용하며, 양 끝단(End to end) 신뢰성있는 데이터를 주고 받음

• TCP 프로토콜(Transmission Control Protocol ) - 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용되는 프로토콜
  
  • 특징 
    • 높은 신뢰성을 보장한다
    • UDP 보다 속도가 느리다
    • 흐름 제어 및 혼잡 제어
• UDP 프로토콜(User Datagram Protocl) -  데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜
  • 특징
    • 신뢰성이 낮다
    • TCP보다 속도가 빠르다
    • 비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공
    • 정보를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않음
•  양 끝단(End to end) - 입력에서 출력까지 파이프라인 네트워크 없이 신경망으로 한 번에 처리하는 것을
  의미

- 오류검출 및 복구, 흐름제어와 중복검사 등을 수행

- 데이터 전송을 위한 Port 번호 사용

- 전송되는 단위는 세그먼트(Segment)

5. 세션 계층(Session layer)

- 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법 정의

- TCP/IP 세션을 만들고 없애는 역할

• TCP/IP 세션 - 네트워크 상에서 두 장치 간에 데이터를 신뢰성 있게 교환할수 있도록 하는 일련의 통신 과정

6. 표현 계층(Presentation Layer)

- 전송하는 데이터의 표현방식을 결정

- GIF, JPEG, ASCII 등

- 3가지 특징

• 송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용계층 데이터 부호화, 변화
  • 데이터 부호화 - 데이터를 특정 형식으로 변환하여 다른 시스템이나 장치가 이해할 수 있도록 하는 과정
  • 데이터 변화 - 데이터를 다른 형식이나 구조로 변환하는 과정
• 수신자에서 데이터의 압축을 풀 수 있는 방식으로 된 데이터 압축
• 데이터 암호화 복호화 가능

- 인코딩이나 암호화 등의 동작이 표현계층에서 이루어진다.

 

7. 응용 계층(Application layer)

• 사용자와 가장 가까운 계층
• HTTP, FTP 등의 프로토콜 계층에 속함

 

참고 사이트 

https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%8C%90-OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%A0%95%EB%A6%AC

🗼 OSI 7계층 모델 - 핵심 총정리

 

https://velog.io/@conatuseus/2019-09-10-2009-%EC%9E%91%EC%84%B1%EB%90%A8-xsk0ds2eqf

웹과 네트워크의 기본(TCP/IP)