네트워크의 이해 - OSI 7계층

OSI(Open System Interconnection) : ISO(International Standardization Organization), 국제 표준화 기구에서 개발한 것으로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신이 일어나는 과정을 7계층으로 나누어 정의했습니다.

- 각 계층은 독립적으로 이루어져 있습니다.

- 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층으로 구성됩니다.

 

1계층 물리 계층(Physical Layer)

- 상위 계층에서 전송된 데이터를 물리적인 매체를 통해 비트(bit) 단위로 전송합니다.

- 이 계층에 해당하는 네트워크 장치는 허브나 리피터 등이 있습니다.

 

허브 : 호스트를 연결하는 다수의 포트를 지원하며 한 호스트에서 전송된 데이터를 허브에 연결된 모든 호스트들에 전송합니다. 즉 모든 신호를 브로드캐스트 합니다. 데이터를 전송중일 때는 허브에 연결된 다른 호스트들은 통신을 할 수 없으며 전송이 끝날 때까지 기다려야 합니다.

 

리피터 : 신호를 수신하여 신호를 증폭시킨뒤 다음 구간으로 전송하는 역할을 합니다. 여러 대의 리피터를 사용하면 먼 거리까지 데이터를 전송하는 것이 가능해집니다.

 

2계층 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

- 네트워크 계층에서 받은 데이터를 프레임(frame) 단위로 물리 계층에 전달합니다.

- 이 계층에 해당하는 네트워크 장치는 브릿지나 스위치 등이 있습니다.

 

스위치 : 허브와는 달리 MAC 주소 테이블을 가지고 있어서 모든 호스트가 아닌 특정 호스트한테만 데이터 전송하는 것이 가능합니다. 데이터를 동시에 주고 받을 수 있습니다.

 

브릿지 : 스위치에 비해 기능이 떨이지며 모두 같은 속도를 지원하고 포트수에 제한이 있습니다.

 

3계층 네트워크 계층(Network Layer)

- 데이터를 패킷(packet) 단위로 분할하여 전송합니다.

- 데이터 전송과 경로 선택에 대한 서비스를 제공합니다.

- 이 계층에서 동작하는 장치에는 라우터가 있습니다.

 

라우터 : IP 주소를 기반으로 하나의 네트워크에서 다른 네트워크를 찾아가는데 효과적입니다. 최적의 경로를 찾아 데이터를 전송합니다.

 

4계층 전송 계층(Transport Layer)

- 데이터 전송에 관한 서비스(오류 복구, 흐름 제어 등)를 제공합니다.

- 프로세스간의 연결 기능을 제공하고 안전한 데이터 전송을 지원합니다.

- 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 교환하는 주체는 호스트가 아닌 프로세스입니다.

- 이 계층에서 동작하는 장치에는 게이트웨이가 있습니다.

 

게이트웨이 : 컴퓨터 네트워크에서 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 역할을 합니다. 즉 다른 네트워크로 들어가는 입구 역할을 합니다.

 

* 4계층 까지의 기능은 운영체제에서 시스템 콜 형태로 상위 계층에 제공합니다.

 

5계층 세션 계층(Session Layer)

- 응용 프로그램 간의 통신을 관리하기 위한 방법과 동기화를 유지하는 서비스를 제공합니다.

- 데이터 전송 중에 오류 발생시 재전송을 하거나 복구를 할 수 있습니다.

 

6계층 표현 계층(Presentation Layer)

- 전송하는 데이터의 표현 방식에 관한 서비스를 제공합니다

- 송신자와 수신자가 서로 다른 표현 방식을 사용할 경우에 서로가 이해할 수 있는 데이터로  번역해주는 기능을 제공합니다.

 

7계층 응용 계층(Application Layer)

- 최상위 계층인 이 계층은 응용 프로그램과 연계하여 사용자에게 편리한 환경을 제공합니다.

- SMTP, HTTP, FTP, TELNET 등과 같은 서비스가 응용 계층에 해당합니다.