OSI 7 Layer

주요 용어

OSI 7 Layer

• 통신을 지원하도록 만들어진 표준 규약
• 계층별 구성으로 모듈화

TCP/IP

• OSI 7 Layer 기반으로 정의된 규약
• 현재 인터넷에서 가장 보편적으로 채택되어 사용되고 있음

Network SWITCH

• OSI 7 Layer 별로 규약을 변환 혹은 해당 정보를 통해 네트워크의 기능을 지원하는 장비

 

 

1. OSI 7 Layer의 개념과 필요성

OSI 7계층의 개념과 필요성

개념

인터넷에 연결된 시스템간 통신 규약의 표현

International Organization for Standardization에서 제정

맥 위에서도 윈도우를 돌릴 수 있다. 그 이유는 디바이스드라이브가 있기 때문임

계층화 시키면 더 넓게 범용적으로 사용을 할 수 있음

필요성

표준화된 규약의 필요

모듈화를 통한 개발 및 검증의 효율을 높임

모듈화를 계층별로 구현

각 계층별 기능을 정의

구성

기본 데이터에 계속 헤더가 붙는다. 

예를 들어 우편물을 붙였을때, 어느 물류 센터로 갔다가 어디에 들렀다가 하는데

고객은 받아보았을때 그 과정을 알 필요는 없다.

각 계층별로 역할이 모두 있다.

 

 

 

2. OSI 7 Layer의 각 계층별 기능

1. 물리 계층

하드웨어적 전송 규약(물리적 신호)

데이터의 오류 확인 등은 상위계층에서 진행

기능적 정의는 단순하지만, 정교한 설계가 필요 (구현하기 매우 어려움)

2. 데이터 링크 계층

point to point간의 신뢰성 있는 전송 보장

MAC Address를 통해 통신 주체간의 연결

전기적 신호에 발생할 수 있는 오류 처리(수정 혹은 재전송 요구 등)

데이터의 흐름 제어

데이터 단위를 Frame이라고 함

 

3. 네트워크 계층

라우팅 기능: 데이터를 목적지까지 빠르고 안정적으로 전송하는 기능 (최적 경로)

이 계층에서는 IP주소를 사용하게 됨(TCP/IP)

데이터 단위는 Packet이라고 함

4. 전송계층

통신의 활성화

사용자들이 주고 받는 데이터의 신뢰성 확보

시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식 사용

(오류 검출, 흐름제어, 중복검사)

전송 실패 시 재 전송 등도 수행 (패킷이 손상되었을때 재전송 필요)

데이터 전송을 위해 port번호를 사용

데이터 단위는 Segment

5. 세션 계층

통신 접속자들간의 동기화와 오류 복구 등의 명령들을 처리

통신을 하기 위한 세션을 확립, 유지, 중단을 수행(운영체제에서 수행)

 

6. 표현계층

데이터 (코드)간의 번역 담당하여 상위 계층에서 데이터 형식 차이를 다루지 않아도 되게 함

데이터의 포장, 압축, 암호화 등을 수행

 

7.응용계층

 

3. TCP/IP

탄생

미국 방위 통신청에서 개발 배포

대부분의 패킷 통신은 TCP/IP로 구현되어 있음

구성

정말 섬세한 규약의 경우, 프레젠테이션 레이어와 세션 레이어를 구분하는 경우도 있다.

TCP/IP 기반 통신 개념

 

TCP/IP위에 http가 올라갔다 할 수 있음

TCP와 IP의 기능정리

IP계층

IP주소 기반의 연결확보 (Route)

데이터 전달 여부는 관여하지 않음

데이터의 전송 순서도 관여하지 않음

TCP

데이터의 전송 확인

연결 지향형 프로토콜

TCP와 IP의 기능 정리

비트단위로 처리하는것에 아주 익숙해져야할 필요가 있음

왜 비트별로 쪼갰을까?

전송되는 데이터 양을 줄이기 위해서다. 

UDP

비연결지향

오류처리를 하지 않음

순서 재조합 기능도 수행하지 않음

보내기만 할 뿐 수신 확인은 하지 않음

실시간 멀티미디어 정보 처리를 위해 사용

 

 

 

4. Layer별 Switch

L2 Switch

스위칭 허브

MAC Address를 이용(특정 시스템에게 전송) -> 네트워크가 훨씬 편해짐

단순한 구조를 가지며 신뢰성이 높음

대역폭을 나눠 사용하게 됨

L3 Switch

IP 주소를 이용

라우터 기능을 수행

L4 Switch

Port 번호를 활용 (ex네이버의 경우, 메일, 쇼핑, 블로그 등 각각의 포트 번호가 다르다. 구분해줘야하기때문)

여러대의 서버를 하나처럼 사용하면서 Load Balancing을 할 수 있음

상위 프로토콜에 의존적이며 복잡함

L7 Switch

데이터의 내용을 확인하고 대처할 수 있음

방화벽 등의 용도로 사용

 

 

 일반적인 Switch의 구성

보통 이런식으로 네트워크가 구성되어있다.

 

 

출처: 메가존아이티 네트워크프로그래밍 지도교수 윤지수