[네트워크] OSI 7계층

OSI 7 계층이란 ISO에서 규정한 네트워크 모델로, 네트워크에서의 데이터 교환의 표준화를 위해 7개의 계층으로 나누어 각 계층에서 상호작용하는 모델이다. 구조는 다음 그림과 같다.

 

OSI 7계층

 

자신의 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 통신을 할 때의 과정을 나타낸 것이라고 볼 수 있다. 각 계층은 목적지의 동일 계층까지만 전달되고 해당 계층보다 상위의 계층에는 헤더 정보를 뺀 나머지 데이터가 전달된다. 하위 계층으로 데이터를 넘길 때 헤더를 포함시키며, 2. 데이터 링크 계층에서 1. 물리 계층으로 전달할 때는 헤더뿐만 아니라 trailer 정보도 추가한다.

 

응용 계층에서 시작된 송신 흐름은 하위 계층으로 계속 넘어가고 물리 계층에서는 물리적으로 연결된 선을 따라 다른 라우터와 연결된다. 라우터와 같은 중계기에서는 수신자, 송신자, IP 정보 등의 정보를 확인하고 다른 라우터나 목적지로 패킷을 보낸다. 만약 목적지에 도달했으면 송신하는 과정과는 반대로 상위 계층으로 헤더나 trailer 정보를 제거하며 데이터를 전달한다. 이제 다른 컴퓨터에서 내가 전달한 데이터를 확인할 수 있는 것이다.

 

그러면 이제 응용 계층부터 각 계층에 대해 자세히 알아보자.

 

7. 응용 계층(Application Layer)

데이터 단위: 메시지(message) 또는 데이터(data)

 

사용자와 웹 브라우저와 같은 응용 프로그램 사이에서 인터페이스 같은 역할을 하는 계층이다.

 

6. 표현 계층(Presentation Layer)

데이터 단위: 메시지(message) 또는 데이터(data)

 

응용 계층에서 전달받은 데이터의 재구성, 암호화, 압축 등의 변환을 하는 계층이다.

 

5. 세션 계층(Session Layer)

데이터 단위: 메시지(message) 또는 데이터(data)

 

기기간 연결 접속 관리를 하는 계층이다. 

 

4. 전송 계층(Transport Layer)

데이터 단위: 세그먼트(segment)

 

데이터 전송간의 오류 복구나 데이터 전송 흐름 제어 등의 역할을 하여 데이터를 주고 받을 때에 데이터 유실이 없도록 보장해주는 계층이다.

TCP, UDP가 여기에 해당한다.

 

3. 네크워크 계층(Network Layer)

데이터 단위: 패킷(packet) 또는 데이터그램(datagram)

 

각 노드간 데이터 전송(라우팅)을 위한 계층이다. IP 주소를 이용하여 노드간 패킷을 전달한다.

주로 목적지까지 어떤 경로로 패킷을 전달할 것인지를 처리한다.

각 패킷은 회선 상황에 따라 다른 노드를 경유하여 도착지까지 전달될 수 있다.

2. 데이터 링크 계층(Data-Link Layer)

데이터 단위: 프레임(frame)

 

물리적으로 연결된 장치간의 신뢰성을 제공하는 계층이다.

4계층인 전송 계층에서는 End to End의 신뢰성을 보장하지만, 2계층인 데이터 링크 계층에서는 Point to Point 즉, 노드와 같은 물리적으로 이어진 경로에서의 신뢰성을 보장한다.

 

주요 기능으로는 전송 / 흐름 / 오류 제어와 동기화 등이 있다.

전송 제어 - 회전 접속 -> 데이터 링크 확립 -> 정보 전송 -> 데이터 링크 해제 -> 회전 절단

흐름 제어 - Stop and Wait / Sliding Window

오류 제어 - 오류 무시, 에코, 검출 후 재전송(ARQ), 전진 오류 수정(FEC)

 

1. 물리 계층(Physical Layer)

데이터 단위: 비트(bit)

 

물리적으로 연결된 장치에 대한 처리를 담당하는 계층이다.

0과 1로 이루어진 bit 데이터로 구성된 정보를 송수신한다.

랜카드, 케이블, 허브, 리피터, 라우터 등의 장치와 관련이 있다.