[네트워크] OSI 7계층 정리

OSI 7계층이란?

국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델로, 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것

 

OSI 7계층

 

1계층: 물리 계층(Physical Layer)

상위 계층인 데이터링크 계층에서 전송된 데이터를 물리적인 전송 매체(허브, 라우터, 통신 케이블 등)를 통해 다른 시스템에 전기적인 신호를 전송하는 역할

 

- 단지 데이터를 전기적인 신호인 0과 1로 변환해서 주고받는 기능만 함

- 어떠한 에러가 있는지 전혀 신경 쓰지 않음

- 전송 단위: 1과 0으로 나타나는 비트(Bit), 전기적으로 on/off 상태

- 장비: 허브(Hub), 리피터(Repeater)

  -> 허브: 여러 대의 컴퓨터를 연결하여 네트워크로 보내거나, 하나의 네트워크로 수신된 정보를 여러 대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비

  -> 리피터: 디지털 신호를 증폭시켜 주는 역할을 하여 신호가 약해지지 않고 컴퓨터로 수신되도록 하는 장비

 

 

2계층: 데이터링크 계층(DataLink Layer)

물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할

 

- 물리적인 연결을 통해 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보를 전송함(Point-To-Point)

- MAC(Media Access Control) 주소를 통해서 통신

  -> MAC 주소란? 네트워크 장치를 식별하는 고유한 하드웨어 주소

- 전송 단위: 프레임(Frame)

- 장비: 브리지, 스위치 등

  -> 브리지(Bridge): 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 서로 연결해 주는 통신망 연결 장치

  -> LAN(Local Area Network): 동일한 물리적 공간에 존재하는 장치들의 네트워크, 라우터 및 스위치와 같은 커넥터를 사용하여 물리적으로 서로 가까운 디바이스를 연결함

  -> 스위치(Switch): 출발지에서 들어온 프레임은 목적지 MAC 주소 기반으로 빠르게 전송시키는 데이터링크 계층의 통신 장치

 

 

3계층: 네트워크 계층(Network Layer)

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하기 위한 계층

 

- 이러한 최적의 경로를 탐색하는 과정을 '라우팅(Routing)'이라고 함

- 목적지에 도달하기 위한 경로를 선택하고, 경로에 따라 패킷을 전달하는 것이 목적

- IP(Internet Protocol) 주소가 패킷의 헤더에 붙음

  -> IP 주소는 인터넷에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 프로토콜 중 하나로, 각각의 컴퓨터가 인터넷에 접속하기 위해 부여받은 고유한 주소

- 전송 단위: 패킷(Packet)

- 다양한 길이의 데이터를 네트워크를 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공함

  -> 기능: 라우팅, 흐름 제어 등

 

 

4계층: 전송 계층(Transport Layer)

종단 간(end-to-end) 신뢰성 있고 정화학 데이터 전송을 담당함

 

- 송신자와 수신자가 정확하고 신뢰성 있는 통신을 하기 위해 오류 검출/복구, 흐름 제어, 중복 검사 등 기능을 수행하는 계층

- Port 번호를 사용하여 데이터 전송

- 전송 단위: 세그먼트(Segment)

- 장비: Gateway

 ->Gateway: 한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하기 위해 거쳐야 하는 지점- 대표적인 프로토콜: TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol)

 

TCP와 UDP 비교

	TCP	UDP
신뢰성	높음	낮음
속도	느림	빠름
연결	연결지향적	비연결성

 

 

 

5계층: 세션 계층(Session Layer)

통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공

 

- 네트워크 상 끝과 끝을 연결하는 것을 관리하고 지속시켜주는 계층

- 포트 번호를 기반으로 연결

- 세션 설정, 유지, 종료 등의 기능이 있음

  ->세션: 클라이언트와 웹 서버 간 네트워크 연결이 지속적으로 유지되고 있는 상태

 

 

6계층: 표현 계층(Presentation Layer)

전송하는 데이터의 표현 방식(png, jpg 등)을 결정하는 계층

- 전송 받은 데이터를 코드 변환, 인코딩, 디코딩, 암호화, 압축과 같은 과정을 통해 변환

- 프로토콜: JPEG, MPEG 등

  -> JPEG(Joint Photographic Experts Group): 이미지를 위해 만들어진 표준 규격

  -> MPEG(Moving Pictures Experts Group): 멀티미디어(비디오, 오디오)를 위해 만들어진 표준 규격

 

 

7계층: 응용 계층(Application Layer)

응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행하는 역할을 담당하는 계층

 

- 사용자로부터 정보를 입력받아 하위 계층으로 전달하고, 하위 계층에서 전송한 데이터를 사용자에게 전달함

- 대표적인 프로토콜: HTTP, FTP, Telnet 등

  -> HTTP: 웹 상에서 파일(텍스트, 그래픽 이미지, 사운드, 비디오 등)을 주고받는 데에 필요한 프로토콜로서 TCP/IP와 관련된 하나의 응용 프로토콜

  -> FTP: 인터넷 상의 컴퓨터들 간에 파일을 교환하기 위한 표준 프로토콜

  -> Telnet: 인터넷이나 로컬 영역 네트워크 연결에 사용되는 네트워크 프로토콜로, 원격으로 컴퓨터 시스템에 로그인하고 해당 컴퓨터의 자원을 사용하거나 관리할 수 있음

 

 

 

참고

https://backendcode.tistory.com/167

[네트워크] OSI 7 계층 (OSI 7 Layer)

https://computer-science-student.tistory.com/141

네트워크 - OSI 7계층(Layer)

 

네트워크 - OSI 7계층(Layer)

 

https://lxxyeon.tistory.com/155

[N/W] OSI 7계층이란? - OSI 계층별 특징, TCP/IP 4계층

 

https://rainkim.tistory.com/20

FTP, SMTP, HTTP, Telnet

 

https://velog.io/@cgotjh/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-OSI-7-%EA%B3%84%EC%B8%B5-OSI-7-LAYER-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%EA%B0%9C%EB%85%90-%EA%B0%81-%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EC%84%A4%EB%AA%85

[네트워크] OSI 7 계층 (OSI 7 LAYER) 기본 개념, 각 계층 설명

 

https://velog.io/@jeongbeom4693/SSH%EC%99%80-Telnet

SSH와 Telnet