OSI 7계층

네트워크 통신의 기본인 OSI 7계층에 대해 포스팅해 보겠다.

 

OSI 7계층

OSI(Open System Interconnection) 모델은 아래의 일곱 계층으로 구성되어 있다.

  7 : Application
  6 : Presentation
  5 : Session
  4 : Transport
  3 : Network
  2 : Data Link
  1 : Physical

 

각 계층의 기능 및 설명

1. Physical (물리층)

물리층은 개별 비트들을 한 노드로부터 다음 노드로 전달하는 책임을 진다.

• 인터페이스와 매체의 물리적인 특성 : 장치와 전송매체 간의 인터페이스 특성 규정, 전송매체의 유형 규정
• 비트의 표현 : 전기적, 광학적인 신호를 부호화하여 비트를 전송
• 데이터 속도 : 전송속도(초당 전송되는 비트 수) 규정, 비트의 주기 규정
• 비트의 동기화 : 송신자와 수신자는 같은 클록을 사용
• 회선 구성 : 장치를 전송매체에 연결
• 물리 연결형태 : 장치들의 네트워크 구성 방법 결정
• 전송 모드 : 전송 방향 결정. 단방향, 반이중, 전이중 방식
• 1계층 장비 : 케이블, 리피터, 허브

2. Data Link (데이터링크층)

데이터링크층은 한 노드로부터 다른 노드로 프레임을 전송하는 책임을 진다.

• 프레임 구성 : 비트 스트림을 프레임(frame)으로 나눈다.
• 물리 주소 지정 : 프레임의 송신자와 수신자의 물리 주소를 프레임의 헤더에 추가, 수신자가 외부에 있는 경우, 수신자 주소는 다음 네트워크에 연결되어 있는 접속장치의 주소가 됨
• 흐름 제어 : 송신자가 보내는 전송률보다 수신자의 처리능력이 떨어지는 경우, 흐름제어 메커니즘을 적용
• 오류 제어 : 손상되거나 잃어버린 프레임을 발견해서 재전송. 프레임의 중복을 막기 위한 메커니즘도 사용
• 접근 제어 : 둘 이상의 장치가 같은 링크에 연결되어 있을 때, 특정 장치를 결정하는 역할
• 2계층 장비 : 브리지, 스위치

3. Network (네트워크층)

네트워크층은 발신지로부터 최종 목적지로 패킷을 전달하는 책임을 진다.

• 논리 주소 지정 : 상위계층에서 받은 패킷에 발신지와 목적지의 논리 주소를 헤더에 추가
• 라우팅 : 패킷이 최종 목적지에 전달될 수 있도록 경로를 지정하거나 교환기능을 제공
• 3계층 장비 : 라우터, L3 스위치

4. Transport (전송층)

전송층은 하나의 프로세스로부터 다른 프로세스로 메시지를 전달하는 책임을 진다.

• 서비스 지점 주소 지정 : 전송층 헤더는 포트 주소를 포함. 전체 메시지를 해당 컴퓨터의 정확한 프로세스에 전달.
• 분할과 재조립 : 메시지를 세그먼트 단위로 나누며, 각 세그먼트는 순서번호를 가짐.  메시지가 목적지에 도착하면 재조립하거나 전송 중에 손실된 패킷을 발견하고 대체
• 연결 제어 : 비연결(UDP)과 연결지향(TCP)
• 흐름 제어 : 종단 대 종단으로 흐름 제어를 제공
• 오류 제어 : 종단 대 종단으로 오류 제어를 제공. 오류 교정은 항상 재전송을 통해 이루어짐
• 4계층 장비 : L4 스위치

5. Session (세션층)

세션층은 대화 제어와 동기화의 책임을 진다.

• 대화 제어 : 두 시스템이 대화 상태로 들어가도록 함. 반이중 또는 전이중 방식으로 통신하도록 허가
• 동기화 : 프로세스가 데이터 스트림에 체크 포인트 또는 동기점(syn)을 넣을 수 있도록 함.

6. Presentation (표현층)

표현층은 변환, 압축 및 암호화를 담당한다.

• 암호화 : 중요한 정보를 전달하기 위해 비밀성을 보장해야 함. 암호화 및 복호화 진행
• 압축 데이터 : 정보에 들어있는 비트의 수를 줄이는 것. 문자, 오디오, 비디오와 같은 멀티미디어 전송에 중요

7. Application (응용층)

응용층은 사용자에게 서비스를 제공하는 책임을 진다.

• 네트워크 가상 터미널, 파일 접근, 전송 및 관리(FTAM), 우편 서비스, 디렉터리 서비스