[Network] OSI 7계층

OSI(Open System Interconnection) 7계층

 시스템과 시스템간의 Data가 어떻게 생성되고 어떤 과정을 거쳐서 이동하는지에 대한 참조 모델로, 어떤 네트워크 환경에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 분류하여 표현한 것이다. 

 

OSI 계층 모델의 장점

• 호환성
  각 계층의 기준에 맞게 프로토콜이나 장비를 만들어주게 되면 제조사가 달라도 서로 호환 가능
  
  
• 트러블슈팅(T/S) 용이
  각 계층의 기준에 맞게 구성시 문제가 발생해도 각 계층의 특징을 기준으로 확인해보면 장애 복구 지점을 찾는게 용이
  
  

예시) 일반적으로 네트워크 통신 테스트를 할때 ping 테스트를 실시한다.

   - ping 테스트 통신이 되는 경우 : 1 ~ 3 계층까지 문제가 없으므로 4 ~ 7 계층에서 문제를 찾으면 된다.
   - ping 테스트 통신이 안되는 경우 : 1 ~ 3 계층 안에 문제가 있다.

여기서 ping 명령어는 ICMP라는 프로토콜을 사용하겠다라는 뜻이고 ICMP는 3 계층의 프로토콜이다.
네트워크는 하위 계층이 성립되지 않으면 상위 계층또한 성립되지 않으므로, 
위와 같이 ping(ICMP) 테스트가 되냐 되지않느냐에 따라 트러블슈팅을 용이하게 할 수 있다.

 

 

OSI 7계층 특징

 

	계층	구분
7 계층	응용프로그램 계층	상위 계층 (DATA 를 생성, 주로 OS에서 담당)
6 계층	표현 계층
5 계층	세션 계층
4 계층	전송 계층	하위 계층 (DATA를 전송)
3 계층	네트워크 계층
2 계층	데이터링크 계층
1 계층	물리 계층

 

※ 1 - 물리 계층 (Physical Layer)

 : 케이블, 리피터, 허브를 통해 데이터 전송

• 전기적인 신호(0과 1)로 변환 및 출력
• 물리적 링크 연결과 링크 활성화 및 비활성화
• 장비 : 허브, 리피터, 통신 케이블 등
• 계층 단위 : 비트(Bit)

 

※ 2 - 데이터링크 계층 (DataLink Layer) - 48bit, 16진수

 : 프레임에 물리적 주소(MAC) 부여 및 에러검출/재전송/흐름제어

• LAN 구간에서 최적 경로를 선출해서 최적의 경로로 Data 전송 (스위칭)
• Frame에 물리적 주소(MAC Address)를 부여하고 에러를 검출하며, 재전송 및 흐름제어
  * 물리적 주소(MAC Address)는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 정해져 있는 값
• 장비 : 스위치, 브릿지 등 (스위치는 2계층에만 존재하는 장비가 아니다)
• 계층 단위 : 프레임(Frame)
• 프로토콜 : 이더넷(Ethernet), HDLC, PPP, ADCCP, LLC, ALOHA 등

 

※ 3 - 네트워크 계층 (Network Layer) - 32bit, 10진수

 : 논리적 주소부여(IP), 경로설정(Route)

• WAN 구간에서 최적 경로를 선출해서 최적의 경로로 Data 전송 (라우팅)
• 라우터(Router)를 통해 경로 선출과 논리적 주소를 정하고 정의된 경로에 따라 패킷(Packet)을 전달
• 장비 : 라우터
• 계층 단위 : 패킷(Packet)
• 프로토콜 : IP, IPSec, ICMP, IGMP 등

 

※ 4 - 전송 계층 (Transport Layer) - 16bit

 : 패킷 생성 및 전송

• Port번호, Data 전송방식 TCP / UDP 중 결정
  TCP : 신뢰성, 연결지향적
  UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간 응용 및 멀티캐스팅
• 지점간의 신뢰성 있는 Data 송수신
• 에러검출 및 복구와 흐름제어, 중복검사 등 수행
• 계층 단위 : 세그먼트(Segment)
• 프로토콜 : TCP, UDP

 

※ 5 - 세션 계층 (Session Layer)

 : 통신하는 사용자들을 동기화, 오류복구 명령들을 일괄적으로 다루고 통신을 위한 세션 확립/유지/중단 (운영체제가 처리)

• 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결
• 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 짊
• 프로토콜 : NFS, RPC, SQL, X Window 등

 

※ 6 - 프레젠테이션 계층 (Presentation Layer)

 : 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현

• 데이터를 표현하는 형태 정의
• 파일 인코딩, 명령어를 압축, 암호화, 포장
• 프로토콜 : SSL, ASCII 등

 

※ 7 - 어플리케이션 계층 (Application Layer)

 : 네트워크 소프트웨어 UI(유저 인터페이스) 부분과 사용자의 입출력 부분

• 사용자를 위한 계층 (사용자와 커뮤니케이션)
• 프로토콜 : HTTP, SMTP, FTP, TELNET, DNS 등