OSI 7 Layer


■ OSI란 Open Systems Interconnection의 약자로 시스템간의 상호 연결을 의미한다.


(1) OSI 7계층
: OSI 7계 층이란 기종이 서로 다른 컴퓨터간의 정보교환을 원활히 하기 위해 국제표준기구 ISO에서 제안한 것으로,
네트워크를 이루고 있는 구성 요소들을 계층적 방법으로 나누고 각 계층의 표준을 정한 것이다.

7계층 = 응용계층(Application layer)
6계층 = 표현계층(Presentation layer)
5계층 = 세션계층(Session layer)
4계층 = 전송계층(Transport layer)
3계층 = 네트워크 계층(Network layer)
2계층 = 링크계층(Data Link layer)
1계층 = 물리계층(physical layer)

 

Header
데이터를 보내게 되면 각 계층별로 헤더라는 것이 생성되며 따라 붙는데, 이 헤더에는 각 계층의 기능과 관련된 정보가 포함되어 있다.

송신측은 헤더를 생성하여 추가하고, 수신측의 해당 계층이 이 헤더를 분석하고 사용하게 된다.

 

Data 단위

데이터를 전송하기 위해서 데이터에 헤더와 트레일러를 붙여 전송하는 데이터를 전송하는 기본 단위.

상위 계층에서 전송을 원하는 데이터인 SUD(Service Data Unit)에 제어 정보인 PCI(Protocal Control Infomation)을 추가한 것이다.

제어 정보에는 흐름 제어 정보., 에러 제어 정보, 주소 정보 등이 포함.

서비스 데이터 단위(SDU) - 상위 계층 혹은 하위 계층 사이에 주고 받는 것.

(2) 각 계층별 기능

7. 응용 계층

: 파일 전송, DB, 원격 접속, 메일 전송 등 응용 서비스를 네트워크에 접속시키는 역할을 담당한다..

사용자로부터 정보를 입력받아 하위 계층으로 전달하고 하위 계층에서 전송한 데이터를 사용자에게 전달한다.

OSI 모델의 최상위 계층에 속하며, 실제 통신의 최종 목표에 해당하는 가장 중요한 계층으로 응용 프로세스(사용자, 응용 프로그램)가 네트워크에 접근하는 수단을 제공하여 서로 간에 데이터를 교환할 수 있는 창구 역할을 한다.


6. 표현 계층

: 송신측과 수신측 사이에서 표준화된 데이터의 형식에 대해 규정한다.
 (이미지가 bpm인지, jpg인지, 압축이 되었는지 등의 표현과 관련된 구분)
 데이터 표현 차이를 해결하기 위해 서로 다른 형식을 변환해주거나 공통 형식을 제공하는 계층이다.

- 송신측 : 수신측에 맞는 형태로 변환. (Ex. 아스키 코드 => EBCDIC)
- 수신측 : 응용 계층에 맞는 형태로 변환.
두 시스템 간에 서로 다르게 사용하는 문자 및 그래픽 문자 등을 위해 번역을 수행하여 전송 데이터를 서로 이해할 수 있도록 한다. 보안을 위하여 송신측에서 암호화하고 수신측에서 복호화하며, 전송률을 높이기 위하여 데이터를 압축하는 역할을 한다.


5. 세션 계층
: 응용 프로그램 계층 간의 통신에 대한 제어구조를 제공하기 위해 응용 프로그램 계층 사이의 접속을 설정, 유지, 종료 시켜주는 역할을 한다.
 
통신 장치들 간의 설정을 유지하며 동기화해서 데이터의 단위(메시지)를 전송 계층으로 전송할 순서를 결정하고, 데이터에 대한 점검 및 복구를 위해 동기를 위한 위치를 제공한다. 또한 세션을 종료할 필요가 있을 때 적절한 시간을 수신자에게 알려준다.


4. 전송 계층
: 프로토콜(TCP, SPX 등)과 관련된 계층으로 오류 복구, 흐름 제어를 담당하여 두 시스템 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하게 된다.

- 송신측 : 데이터를 패킷으로 분할.
- 수신측 : 다시 결합하여 순서대로 재조립.
즉, 2개의 프로세스 간의 데이터 전송을 위해 세션 계층에서 받은 데이터를 패킷 단위로 분할하여 네트워크 계층으로 전송한다.
4계층장비는 L4스위치가 있고 라우터의 게이트웨이가 여기에 해당된다.


3. 네트워크 계층
: 패킷을 송신측으로부터 수신측으로 전송한다. 상위 계층에 연결하는데 필요한 데이터 전송과 경로 선택 기능을 제공한다.
 
라우터가 대표적인 3계층장비로 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적의 경로를 선택하게 된다.
데이터가 전송될 수신측의 주소를 찾고 수신된 데이터의 주소를 확인하여 내것이면 전송 계층으로 전송한다.
데이터를 패킷 단위로 분할하여 전송한 후 재결합하는 과정에서 오류도 찾는다.
데이터 링크 계층이 인접하는 두 개의 노드간의 전송을 담당하는 반면, 네트워크 계층은 각 패킷이 송신지에서부터 최종 수신지까지 정확하게 전송되도록 경로를 책임진다.

- 라우팅과 스위칭의 차이
스위치는 LAN이고 라우터는 WAN
스위칭 : 네트워크 전송을 위해 물리 링크들을 임시적으로 연결하여 보다 긴 링크를 만든다.
라우팅 : 송신지에서 수신지로 패킷을 보낼 때 다양한 경로 중에서 가장 좋은 경로를 선택한다.


2. 데이터링크 계층
: 물리적 링크를 통해 데이터를 신뢰성 있게 전송하는 계층으로 하위 계층에 속하며 물리 계층의 바로 위에 위치한다.
네트워크를 통해서 데이터가 전송될 때 전송로 역할을 한다.
 
비트들을 프레임이라는 논리적 단위로 구성해서 전송하려는 데이터에 인접하는 노드(시스템)의 주소가 더해지는데 이 주소는 최종 수신지의 주소가 아니라 전송되는 다음 노드의 주소가 된다.
시스템 간의 오류 없는 데이터 전송을 위하여 네트워크 계층에서 받은데이터 단위(패킷)를 프레임으로 구성하여 물리 계층으로 전송하는 역할을 한다.
2계층장비들로는 브릿지와 스위치가 있다.
스위치는 L3스위치라는 3계층장비도 있지만 원래는 2계층 장비이다.


1. 물리 계층
: 두 시스템 간의 데이터 전송을 위해 링크를 활성화하고 관리하기 위한 기계적, 전기적, 절차적 특성 등을 정의한다.
 
허브, 라우터, 네트워크 카드, 케이블 등의 전송 매체를 통해 비트들을 전송하게 된다.
상위 계층인 데이터링크 계층에서 형성된 데이터패킷을 전기신호 또는 광신호로 변환하여 송수신한다.
OSI 모델의 최하위 계층에 속하며, 상위 계층에서 전송된 데이터를 물리 매체를 통해 다른 시스템에 전기적 신호를 전송하는 역할을 한다.
랜카드, 케이블, 허브, 라우터와 같은 물리적인 것과 데이터 전송을 위해 사용하는 전압이 물리 계층에 속한다.
MAC 주소가 여기에서 쓰인다.

○ OSI 7계층은 크게 하위계층과 상위계층으로 나뉜다.

- 상위 계층(응용/표현/세션/전송)
: 데이터의 통신처리 기능을 담당하는 계층으로 통신프로토콜 선택, 제어, 전송 등을 담당.

- 하위계층(네트워크/데이터링크/물리)
: 데이터 전송 기능을 담당하는 계층으로 인접 노드간의 데이터 전송과 목적지 까지의 데이터 전송을 담당.


○  각 계층의 대표적 프로토콜

- Application (응용 계층) : HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH & Scp, NFS, RTSP
- Presentation (표현 계층) : JPEG, MPEG, XDR, ASN.1, SMB, AFP
- Session (세션 계층) : TLS, SSH, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, AppleTalk
- Transport (전송 계층) : TCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, AppleTalk
- Network (네트워크 계층) : IP, ICMP, IGMP, X.25, CLNP, ARP, RARP, BGP, OSPF, RIP, IPX, DDP
- Data link (데이터 링크 계층) : Ethernet, Token Ring, PPP, HDLC, Frame relay, ISDN, ATM, 무선랜, FDDI
- Physical (물리 계층) : 전선, 전파, 광섬유, 동축케이블, 도파관, PSTN, Repeater,DSU, CSU



※ 출처 : http://www.cyworld.com/dragonjay/5953444