2.2 OSI 7계층 모델과 그들의 목적(기능)을 확인하라.
OSI참조 모델(7계층)-OSI Seven Layer
applocation 응용계층 -------------- 7계층
presentation 표현계층-------------- 6계층
session 세션계층------------------ 5계층
transport 전송계층----------------- 4계층
network 네트워크계층-------------- 3계층
data link 데이터링크 계층----------- 2계층
physical 물리계층----------------- 1계층
● OSI(Open Systems Interconnection, 개방형 시스템 간 상호 접속) 7계층은 ISO 국제 표준 위원회에서 통신을 하고자 하는 컴퓨터가 지켜야할 약속을 표준으로 제정한 것으로, 통신이 이러나는 과정을 7개 단계로 나누었습니다.
이렇게 나눈 이유는 첫째, 데이터의 흐름을 파악하기가 쉽다. 즉, 맨 위의 어플리케이션 계층부터 맨 아래의 피지컬 계층까지를 나누어 놓으니까 데이터가 어떻게 날아가는지 파악이 쉽다는 말이다. 둘째, 문제 해결하기가 편하다. 네트워크상에서 통신할 때 문제가 발생하면 그 문제를 7개 계층으로 나누어 확인하면 좀 더 문제의 원인을 파악하기 쉬워져, 쉽게 해결할 수 있다.
예를 들어 인터넷이 안될 때 ping(핑)을 쏴 봄으로써 네트워크 계층 문제 인지 알 수 있다. 만약 핑이 이상 없이 잘된다면 일단 네트워크 계층까지는 이상이 없는 것이다.
● 1계층 - 물리계층(Physical Layer) : 이 계층은 맨 아래 단계이다. 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송한다. 이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트. 즉, 1과 0으로 나타내어진다.
대표적인 장치 : 통신케이블, 리피터, 허브 등
● 2계층 - 데이터 링크 계층(Datalink Layer) : 피지컬 계층에서 송수신된 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
MAC어드레스를 보고 데이터를 전송하는 단계에서 사용되는 MAC(CSMA/CD의 동작방식을 가리킴), LLC(Logical Link Control 데이터 흐름, 오류 제어, 복원)등과 같은 것들이다. 물리적인 장비들이 데이터를 전송하는 논리적인 개념이다.
예) 물리적인 장치가 각 장치로 데이터를 보내는 것을 논리적으로 보는 것.
이 계층에서 전송되는 단위를 프레임이라고 한다.
대표적인 장치 : 브리지, 스위치 등
● 3계층 - 네트워크 계층(Network Layer) : 네트워크 장비들이 가진 IP주소와 같은 것에 대한 동작을 설명한다.
이 계층은 네트워크에 종사하는 사람들이 가장 많이 다루는 계층이다. 여기서 가장 중요한 기능은 데이터들을 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 것으로, 이것을 라우팅라고 한다.
예) 라우터가 IP를 보고 경로를 설정하는 것(라우터의 물리적인 부분이 아닌 작동에 대한 것은 3계층에 속한다.). 즉, 해당 패킷이 제 주소에 오도록 지속적으로 방향을 잡아주는 것이다.
이 계층에서 전송되는 단위를 패킷이라고 한다.
대표적인 장치 : 라우터, Layer 3 스위치
● 4계층 - 전송 계층(Transport Layer) : 3계층에서부터 해당 프로그램까지의 통로. TCP/UDP프로토콜이나 동작에 대한 것이 이에 해당한다.
예) TCP 프로토콜로 TCP 포트 80이라는 경로로 통신을 한다. 상위계층에서 이 계층에 데이터를 얹으면 해당 프로토콜이 데이터를 전송하며 데이터가 에러 없이 잘 전송되는지 확인한다. (실제 양 컴퓨터에 데이터가 도착하기 전까진 동작할 필요가 없으며, 제 목적지에 도착하면 TCP/UDP가 작동된다.)
이 계층은 네트워크 계층에서 제공하는 서비스를 이용하여 사용자에게 신뢰성 있는 서비스를 제공한다. 이때 상위 계층인 세션 계층에게 제공되는 서비스의 연결형(TCP)과 비연결형(UDP) 두 종류가 있다. 연결형 서비스는 연결 설정/해제, 흐름 제어, 주소 표현 등의 방식이 네트워크 계층에서 제공되는 연결형 서비스와 유사한 특징을 갖으며 비연결형 서비스의 특징도 네트워크 계층에서 제공하는 것과 유사하다.
이 계층 까지는 물리적인 계층에 속한다.
대표적인 장치 : 컴퓨터.. 등
● 5계층 -세션 계층(Session Layer) : 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다. 특정 응용프로그램은 이 세션을 통하여 통신을 하게 된다. 통신을 하기위한 대문이라고 보면 된다. 하지만 4계층에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어졌나 판단하기는 한계가 있다.
● 6계층 - 표현 계층(Presentation Layer) : 전송되는 데이터의 표현 방식에 대한 설명이다. 해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지의 구분이다.
● 7계층 - 응용 계층(Application Layer) - 최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜 상당히 많이 있다. 해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 방금 나열한 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램일 뿐이다. 한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.
# 1계층은 사용자가 전선이나 통신 장치의 물리적인 것을 장치별로 통일 시켜놓아 데이터가 흐를 수 있도록 물리적으로 설정하는 것이다.
2계층은 각 장치가 데이터를 어떻게 전송하느냐에 대한 논리적인 것이다. 예로 CSMA/CD로 동작한다면 랜카드는 선로(bus)에 데이터가 있는지 없는지를 감시하고 있다가 없을 때 목적지에 해당하는 주소를 포함시켜 선로 상에 데이터를 보낸다. 만약 다른 랜카드도 선로에 데이터가 없음을 확인하고, 데이터를 동시에 보내게 되면 충돌이 발생하고, 충돌이 있으면 재전송하는 것을 말한다. 또한 들어오는 데이터가 나에게 해당하는 것인지 아닌지 계속 감시하는 것도 여기에 속한다. 2계층에서 데이터를 계속 듣다가 자신에게 해당하면 데이터를 가지고 3계층에 던져 준다. 여기서 사용되는 주소를 MAC어드레스라고 한다.
3계층에서는 IP를 보고 그에 해당하는 다음 경로를 설정해 준다. 자신이 속해있는 네트워크에 해당하는 IP가 아니면 경로를 설정하고 다시 2계층에 던져 주고, 2계층은 선로 상에 띄우면 1계층의 물리적인 장치가 전기 신호를 전달한다. 3계층에서 자신에 해당하는 IP라면 4계층에게 던져준다.
4계층은 이제 통신을 활성화하기 위한 계층이다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다. 만약 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 준다.
5계층은 해당 세션이 활성화 되었는지 아닌지 판단하고 세션을 새로 만들어 주는 등 통신의 대문 역할을 한다.(포트와 비슷하지만 다른 계층이다)
6계층에 데이터가 도착하면 해당 데이터가 무엇인지 판단한다. 또는 전송할 때 해당데이터 형식에 대한 헤더를 덧붙인다.
7계층은 해당 프로토콜이 해당 형식에 대한 데이터를 받아서 그에 적절한 처리를 한다. 예로 HTTP는 HTML을 해석하여 보여준다거나, FTP는 해당 파일을 특정 공간에 저장해준다거나, SMTP나 POP3는 해당 메일을 가지고 있다가 사용자가 요청하면 보여주는 식이다. OSI참조 모델보다 인터넷에 적당한 모델은 TCP/IP의 4계층으로서 더욱 더 현실적으로 실제 네트워크와 연관 지을 수 있다.