OSI 7 계층

OSI 7 계층이란, 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것이다.

개방형 시스템 상호 연결 모델의 표준으로서, 흐름을 알아보기 쉽고, 사람들이 이해하기 쉬우며, 7 단계 중 특정한 곳에 이상이 생이면 다른 단계의 장비 및 SW를 건들이지 않고 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다는 장점이 있다.

작동 원리

1. OSI 7 계층은 응용, 표현, 세션, 전송, 네트워크, 데이터링크, 물리 계층으로 나뉜다.
2. 전송 시, 7 계층에서 1 계층으로 각각의 층마다 인식할 수 있어야 하는 헤더를 붙인다. (캡슐화)
3. 수신 시, 1 계층에서 7 계층으로 헤더를 떼어낸다. (디캡슐화)
4. 출발지에서 데이터가 전송될 때 헤더가 추가되는데, 2 계층에서만 오류 제어를 위해 꼬리 부분에 추가된다.
5. 물리 계층에서 1, 0의 신호가 되어 전송매체(동축 케이블, 광섬유 등)을 통해 전송된다.

1 Layer - Physical Layer(물리 계층)

• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 통신 케이블로 데이터를 전송한다.
• 데이터 단위는 bit이며, 이는 1과 0으로 표현되는, 즉 전기적으로 On, Off 상태로 이루어져 있다.
• 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 역할을 하기 때문에 알고리즘, 오류제어 기능이 없다. (데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등에 대해 신경쓰지 않는다.)
• 대표적인 장비로는 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 있다.

2 Layer - DataLink Layer(데이터 링크 계층)

• 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한(신뢰성 있는) 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. (Point-To-Point 전송)
• 안전한 정보의 전달을 위해 오류를 찾거나 재전송 하는 기능을 가지고 있다.
• MAC 주소를 통해서 통신한다.
• 데이터 단위는 프레임이라고 한다.
• 대표적인 장비로는 브리지, 스위치 등이 있다.

3 Layer - Network Layer(네트워크 계층)

• 네트워크 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능, 즉 라우팅이다.
• 데이터 전송을 위한 최선의 통신 경로 선택을 제공한다.
• 데이터 단위는 패킷(Packet)이다.
• 대표적인 장비로는 라우터, L3 스위치 등이 있다.

4 Layer - Transport Layer(전송 계층)

• 통신을 활성화하기 위한 계층이다.
• 보통 TCP 프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있도록 한다.
• 데이터 수신 시, 4 계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5 계층으로 전달한다.
• 송신자와 수신자 간의 신뢰성있고 효율적인 데이터 전송을 위해 오류 검출 및 복구, 흐름 제어와 중복 검사 등을 수행한다.
• 데이터 전송을 위해 Port 번호를 사용한다. (대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있다.)
• 데이터 단위는 세그먼트(Segment)이다.

5 Layer - Session Layer(세션 계층)

• 통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공한다.
• 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단 시 복구 등의 기능이 있다.
• 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다.
• 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정등을 동시에 수행한다.
• 세션 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

6 Layer - Presentation Layer(표현 계층)

• 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화한다.
• 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층(7 계층)으로부터 덜어준다.
• 데이터의 암호화와 복호화(MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이루어진다.)

7 Layer - Application Layer(응용 계층)

• 사용와 가장 밀접한 계층으로서 인터페이스 역할을 한다.
• 응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당한다.