네트워크 기초 - 2 (OSI 7계층, TCP/IP 4계층)

1. OSI 7계층

국제표준기구 ISO에서 네트워크 설계를 체계화 한 것으로 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악하기 쉽게 함.

모든 프로토콜은 이 표준을 따라 개발됩니다.

 

컴퓨터가 통신할 때에는 각 계층을 순서대로, 또는 역순으로 거쳐 데이터를 캡슐화, 역캡슐화하여 통신합니다.

출처 :https://ychae-leah.tistory.com/20

이해하는데에 도움이 될 것 같아 가져왔습니다. 처음보면 굉장히 이상하고 복잡해 보이지만, 어느순간 이해가 가는날이 올것이라 생각합니다.

 

 

2. 구조 (OSI 7계층)

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data-Link

Physical

1계층 - 물리계층 (Physical Layer)

데이터를 전기적 신호로 변환하여 전송한다. 통신 단위는 On, Off와 같은 1과 0을 사용하는 비트이다. 

물리계층에서는 케이블의 형상, 케이블의 역할, 데이터 신호의 레벨, 전송속도, 포트(인터페이스) 등의 기준을 수립한다.

장비) 허브, 리피터, 케이블(동축케이블, 광섬유), 모뎀 등

프로토콜) X.21, RS-232C, RS-449/422-A/423A 등

 

 

2계층 - 데이터링크 계층 (DataLink Layer)

물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 정보의 전달을 수행한다.

통신단위는 프레임이며 MAC 주소를 사용하여 통신한다.

장비) 스위치, 브리지 등

프로토콜) HDLS, ADCCP 등

 

 

3계층 - 네트워크 계층 (Network Layer)

데이터를 목적지까지 빠르고 안전하게 전달하는 기능을 수행한다. (라우팅)

통신단위는 패킷이며 IP 주소를 사용하여 다른 네트워크로 전달하고 인터넷이 가능하게 만든다.

장비) 라우터

프로토콜) IP, X.25, ARP, ICMP, IGMP 등

 

 

4계층 - 전송 계층 (Transport Layer)

가장 핵심적이고 복잡한 계층.

통신을 활성화하기 위한 계층으로 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터들을 주고 받게 한다.

데이터 전송을 위해 Port 번호를 사용하며 연결 지향 데이터 스트림 지원, 세션^[각주:1]제어, 오류 검출 및 복구, 중복검사, 다중화 등의 서비스를 제공하며 통신단위는 세그먼트이다.

장비) L4 스위치

프로토콜) TCP/UDP 등

 

 

5계층 - 세션 계층 (Session Layer)

통신 세션을 구성하는 계층으로 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 정의한다.

세션 연결 설정과 해제, 세션 메시지 전송 등의 기능을 수행하며, TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

통신 단위는 메시지이다.

 

//4계층에서 TCP세션을 맺어 잘 사용하는데 왜 세션에 연결설정과 해제가 필요할까요? 

사용되는 프로토콜마다 세션에 관한 정책이 다르지만, 네이버와 같은 대형 웹 사이트를 사용하는 모든 사용자를 상대로 세션을 계속 유지해야 한다면 서버가 엄청난 데이터의 처리를 감당할 수 없기 때문에 세션을 강제로 종료해야만 합니다. 실제로 HTTP와 같은 프로토콜은 상대방이 원하는 정보를 모두 주고 나면 강제로 클라이언트와의 연결을 끊습니다.

때문에 이러한 세션의 연결, 세션의 해제와 같은 정책을 수립하여야 하며 세션 계층이 필요하게 됩니다.

프로토콜) SIP, SDP 등

 

 

6계층 - 표현 계층 (Presentation Layer)

여러 이기종 시스템의 서로 다른 데이터 표현 방식을 하나의 통일된 구문 형식으로 변환을 수행한다.

데이터 암호화, 복호화 또는 데이터의 압축또한 표현계층에서 이루어진다.

EBCDIC^[각주:2]로 인코딩 된 파일을 ASCII^[각주:3]로 바꿔 주는 것과 같은 역할을 수행한다. 통신단위는 메시지이다.

 

 

7계층 - 응용 계층 (Application Layer)

통신을 위해 실행하는 모든 응용 프로그램. 사용자 관점의 인터페이스를 제공하며 네트워크에 접근하여 데이터를 교환할 수 있게 하는 창구역할을 수행한다. 통신단위는 메시지이다.

프로토콜) HTTP, FTP, SMTP, POP3, Telnet 등

 

 

3. TCP/IP 4계층

TCP/IP는 현재 인터넷에서 컴퓨터들이 정보를 주고받는데 쓰이는 프로토콜의 모음으로, 인터넷 프로토콜을 대표하는 용어로 사용되고 있다.

TCP/IP 모델이 OSI 7계층 모델보다 먼저 개발되어서 두 모델이 정확하게 일치하지 않지만 TCP/IP가 더 오래 표준화되고 사용되어 OSI 7계층 모델이 실질적으로 모두 구현되지 못하는 것에 비해 신뢰성이 우수하다는 장점을 가진다. 

TCP는 데이터의 정확성을 확인하고, IP는 패킷을 목적지까지 전송하는 역할을 수행한다.

 

 

4. 구조

1계층 - 네트워크 인터페이스 계층

OSI 7계층의 물리, 데이터링크 계층의 역할(MAC 주소를 사용하여 정보를 전달)을 수행한다. 하드웨어적인 요소와 관련된 모든 것들을 지원한다.

 

 

2계층 - 인터넷 계층

네트워크 계층의 역할(라우팅)을 수행한다.

 

 

3계층 - 전송 계층

전송 계층의 역할(신뢰성 있는 데이터 전송 보장)을 수행한다.

 

 

4계층 - 응용 계층

OSI 5~7계층의 역할을 수행한다. 응용프로그램이 각종 서비스를 할 수 있게 표준적인 인터페이스를 제공한다.

TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용된다.

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1. 컴퓨터간 통신을 위한 논리적 연결 또는 통신이 시작되고 서버측에 저장되는 통신이 끝날 때 까지의 시간 [본문으로]
2. 확장 이진화 십진법 교환부호 [본문으로]
3. 미국 정보교환 표준부호 [본문으로]