[네트워크] OSI 7 계층

OSI 7 계층?

네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 의미한다. 다시 말해서, 둘 이상의 장치에서 서로 연결하기 위해 일어나는 일들을 과정에 따라 7 단계로 구분한 단계라 볼 수 있다. 그리고 프로토콜은 연결을 위한 일종의 규칙이라고 볼 수 있다.

OSI 7 계층으로 나눈 이유?

통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정이 가능하기 때문이다.

OSI 계층 7 단계

1. 물리 계층 (Physical Layer)

물리 계층은 하드웨어 전송 기술을 이룬다.
여기에서는 전기적, 기계적인 신호를 주고받는 역할을 하는 계층이며 전송 단위는 비트이다. 비트 0, 1의 통신 단위로 통신한다.
데이터의 종류나 오류를 제어하지 않고 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만을 진행한다.
이 계층에 속하는 대표적 장비로 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 있다.

2. 데이터 링크 계층 (Data link layer)

데이터 링크 계층은 Point to Point 간 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층이다.
전송 데이터에 대한 CRC 기반의 오류 제어와 흐름 제어가 필요하다.
물리 계층으로 송수신되는 정보를 관리하여 안전하게 전달되도록 도와준다. 다시 말해, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아 내고, 수정하는데 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.

주소 값을 물리적으로 할당 받으며, MAC 주소를 통해 통신한다.
전송 단위는 Frame이며, Frame에 MAC 주소를 부여하고 에러검출, 재전송 흐름제어를 진행한다.
장비는 대표적으로 스위치와 브릿지가 있다.

3. 네트워크 계층 (Network layer)

네트워크 계층은 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층이다.
다양한 길이의 데이터와 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다.
장비는 대표적으로 라우터, IP 공유기 등이 있다.

네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션 등을 수행한다. 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층이다. 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적이다.
여기서 기본 전송 단위는 Datagram(Packet) 이다.
라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달한다.

4. 전송 계층 (Transport layer)

전송 계층은 통신을 활성화하는 계층이다.
TCP 프로토콜과 UDP프로토콜을 통해 통신이 활성화되며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다.
양 끝단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해주며, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 기능은 오류검출 및 복구와 흐름제어, 중복검사 등을 수행한다.
전송 단위는 segment이다.

5. 세션 계층 (Session layer)

세션 계층은 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 담당한다.
양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(full-duplex) 통신과 함께 체크 포인팅과 종료, 다시시작 과정 등을 수행한다. 이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룬다.
대표적으로 Socket 등이 있다.

6. 표현 계층 (Presentation layer)

표현 계층은 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고, 암호화하는 역할을 담당한다.
코드 간 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식적 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어준다.
MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이루어진다.
예를 들어, 해당 데이터가 text인지, JPG인지 데이터 유형을 구분해주는 역할을 하는 계층이라 볼 수 있다.

7. 응용 계층 (Application layer)

응용 계층은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행하는 역할을 담당한다.
즉, 우리가 이용하는 사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다고 볼 수 있다.
대표적인 예로 HTTP, FTP, DNS 등이 여기에 속해 있다.

 

 

참고 자료

 

https://shlee0882.tistory.com/110

OSI 7 계층이란?, OSI 7 계층을 나눈 이유

 

https://velog.io/@dyllis/OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%A0%95%EB%A6%AC

OSI 7계층 정리