네트워크 계층 모델 - OSI 7계층 모델

OSI 7계층 모델 

 

Why?

- OSI 계층 모델은 ISO라고 하는 국제 표준화 기국에서 1984년 제정한 표준 규격임

- 오래전 같은 회사에서 만든 컴퓨터끼리만 통신이 가능한 시절이 있었음

- 따라서 다른 회사의 시스템이라도 네트워크 유형에 관계없이 상호 통신 가능한 규약 즉 프로토콜이 필요해짐

- 그래서 ISO에서 제조사 상관없이 공통으로 사용할 수 있는 네트워크 표준 규격을 정의함

 

목적 

- 표준화를 통하여 포트, 프로토콜의 호환 문제를 해결

- 네트워크 시스템에서 일어나는 일을 일을 해당 계층 모델을 이용해 쉽게 설명할 수 있음

 

 

하드웨어 및 소프트웨어가 수행하는 기능에 따라 계층 구분

1계층 : 물리 계층

- OSI 모델 최하단 계층

- 시스템 간의 물리적인 연결과 전기 신호를 변환 및 제어하는 계층

- 주로 물리적 연결과 관련된 정보를 정의

- 신호를 전달하는데 초점을 두고 들어온 전기 신호를 제대로 잘 전달하는 것이 목적

- ex) 디지털 또는 아날로그 신호 변경

 

2계층 : 데이터 링크 계층

- 네트워크 기기간의 데이터 전송 및 물리주소(ex. MAC 주소)를 결정하는 계층

- 물리계층에서 들어온 전기 신호를 모아 알아 볼 수 있는 데이터 형태로 처리 

- 이 계층에서는 주소 정보를 정의하고 출발지와 도착지 주소를 확인한 후 데이터 처리를 수행

- ex) 브리지 및 스위치, MAC 주소 

 

3계층 : 네트워크 계층

- OSI 7 계층에서 가장 복작한 계층 중 하나로 실제 네트워크 간에 데이터 라우팅 담당

- 라우팅이란 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 짜여진 알고리즘에 의해 최대한 빠르게 보낼 최적의 경로를 선택하는 과정

- ex) IP 패킷 전송

 

4계층 : 전송 계층

- 컴퓨터 간 신뢰성 있는 데이터를 서로 주고 받을 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 계층

- 하위 계츠에서 신호와 데이터를 올바른 위치로 보내고 신호를 만드는데 집중했다면 전송 계층에서는 해당 데이터들이 실제로 정상적으로 보내지는 지 확인하는 역할

- 네트워크 계층에서 사용되는 패킷은 유실되거나 순서가 바뀌는 경우가 있는데 이를 바로 잡아주는 역할도 담당

- ex) TCP/UDP 연결

 

5계층 : 세션 계층

- 세션 연결의 설정과 해체, 세션 메시지 전송 등의 기능을 수행하는 계층

- 즉 컴퓨터 통신 방식에 대해 결정하는 계층

- 쉽게 말해 양 끝 단의 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 작업을 마친 후 연결을 끊는 역할

 

6계층 : 표현 계층

- 응용 걔층으로 전달하거나 전달 받는 데이터를 인코딩 또는 디코딩하는 계층

- 일종의 번역기 같은 역할을 수행하는 계층이라고 볼 수 있음

- ex) 문자 코드, 압축, 암호화 등의 데이터 반전

 

7계층 : 응용 계층

- 최종적으로 사용자와 인터페이스를 계층으로 사용자가 실행하는 응용 프로그램(ex. Google, Chrome)등이 해당 계층에 속함

- ex) 이메일 및 파일 전송, 웹 사이트 조회

 

 

데이터 캡슐화

- OSI 7계층 모델은 송신 측의 7계층과 수신 측의 7계층을 통해 데이터를 주고 받음

- 각 계층은 독립적이므로 데이터가 전달되는 동안에는 다른 계층의 영향을 받지 않음

 

- 데이터를 전송하는 쪽은 데이터를 보내기 위해서 상위 계층 → 하위 계층으로 데이터를 전달 

- 이 때 데이터를 상대방에게 보낼 때 각 계층에서 필요한 정보를 데이터에 추가하는데 이 정보를 헤더(데이터 링크 계층에서는 트레일러)라고함

- 그리고 이렇게 헤더를 붙여나가는 것을 캡슐화라고 함

 

- 마지막 물리 계층에 도달하여 송신 측의 데이터링크 계층에서 만들어진 데이터가 전기 신호로 변환되어 수신측에 전송 됨

 

- 데이터를 받는 쪽은 하위 계층 → 상위 계층으로 각 계층을 통해 전달된 데이터를 받게 됨 

- 이때 상위 계층으로 데이터를 전달하며 각 계층에서 헤더를 제거해 나가는 것을 역캡슐화라고 함

- 역캡슐화를 거져 마지막 응용 단계에 도달하면 드디어 전달하고자 했던 원본 데이터만 남게 됨