[네트워크] OSI 7계층

프로토콜(Protocol)

• [네트워크에 연결된 컴퓨터들끼리 데이터를 주고 받을 수 있도록 미리 약속한 전송 규약 및 규칙]
• 서로 다른 시스템에 있는 개체 간에 성공적으로 데이터를 전송하는 통신 규약
• 7계층 구조로 정의

OSI 7계층

• 통신 접속에서 완료까지의 과정을 7단계로 정의한 국제 통신 표준 규약
• 송신 : 7계층 → 1계층
• 수신 : 1계층 → 7계층

 

7계층은 왜 나눌까?

통신이 일어나는 과정을 단계 별로 알 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정할 수 있기 때문

1) 물리 (physical)

• Ex) 리피터, 케이블, 허브 등
• 단지 데이터 전기적인 신호만 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간
• 즉, 데이터를 전송하는 역할만 진행

2) 데이터링크 (Data Link)

• Ex) 브릿지, 스위치 등
• 물리 계층으로 송수신되는 정보를 관리하여 안전하게 전달되도록 도와주는 역할
• Mac 주소를 통해 통신
• 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 진행

3) 네트워크(Network)

• ex) 라우터, IP
• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당
• 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달해줌
• 라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행
• 즉, 패킷을 네트워크 간의 IP를 통해 데이터 전달

4) 전송(Transport)

• ex) TCP, UDP
• TCP와 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화함
• 포트를 열어두고, 프로그램들이 전송을 할 수 있도록 제공해줌
• TCP : 신뢰성, 연결지향적
• UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간
• 즉, 두 host 시스템으로부터 발생하는 데이터 흐름 제공

5) 세션(Session)

• ex) API, Socket
• 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당함
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있음
• 즉, 통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정함

6) 표현(Presentation)

• ex) JPEG, MPEG 등
• 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당
• 파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화
• 즉, 세션 계층 간의 주고받는 인터페이스를 일관성 있게 제공

7) 응용(Application)

• HTTP, FTP, DNS 등
• 최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행
• 사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공
• 즉, 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 서비스 제공

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TCP/IP 프로토콜 - 스택 4계층

1) LINK(네트워크) 계층 - L4

• 물리적인 영역의 표준화에 대한 결과
• LAN, WAN과 같은 네트워크 표준과 관련된 프로토콜을 정의하는 영역
• 실제 데이터인 프레임을 송수신
• 단위 : 프레임

2) IP(인터넷) 계층 - L3

• 데이터 전송을 위한 논리적 주소 지정 및 경로 지정
• 경로 검색을 해주는 계층
• IP 자체는 비연결지향적이며, 신뢰할 수 없는 프로토콜
• 데이터를 전송할 때마다 거쳐야할 경로를 선택해주지만, 경로가 일정하지 않음
• 데이터 전송 중에 경로상 문제가 발생할 때 데이터가 손실되거나 오류가 발생하는 문제가 발생할 수 있음
• 오류 발생에 대한 대비가 되어있지 않는 프로토콜
• 단위 : 패킷

3) TCP/UDP (전송) 계층 - L2

• 호스트 간의 자료 송수신
• 데이터의 실제 송수신을 담당
• UDP : TCP에 비해 상대적으로 간단
• TCP : 신뢰성 있는 데이터 전송 담당. 데이터 전송 시 IP 프로토콜 기반(IP는 문제 해결에 문자 있는데 TCP가 신뢰?) → IP의 문제를 해결해주는 것이 TCP → 데이터의 순서가 올바르게 전송되었는지 확인해주며 대화를 주고 받는 방식 이처럼 확인 절차를 걸치며 신뢰성 없는 IP에 신뢰성을 부여한 프로토콜
• 단위 : 세그먼트

4) 애플리케이션(응용) 계층 - L1

• 서버와 클라이언트를 만드는 과정에서 프로그램 성격에 따라 데이터 송수신에 대한 약속들이 정해짐
• 응용 프로그램 간의 데이터 송수신
• 단위 : 데이터/메시지