OSI 7 계층
목적
하드웨어 소프트웨간 상호 접속을 위한 개념을 규정하기 위해 설계되었다.
OSI 규격을 개발하는데 그 범위를 정한다.
1레이어 부터 7레이어까지 순서
물데네전세표응
전송 과정
응용계층에서 데이터를 보낼때 AH가 붙은데 이것은 from을 뜻한다. 카톡이라고 치면 카톡에서 보낸다라는 뜻이된다. 이러한 데이터셋을 SDU라고 한다.
표현계층으로 넘어오면 암호화와 번역과정을 거친다. PH라는 어떤 암호화를 썼는지에 대한 정보를 넣어준다. 이러한 데이터셋을 PDU라고 한다.
세션계층으로 넘어오면 상대방과 내가 연결되었다는 것을 확인하는 과정이다. SH라는 것이 붙는데 이는 통신방식을 말한다. 반이중 통신을 하자, 단방향 통신을 하자 등의 통신 방법을 말한다.
전송계층으로 넘어오면 TH라는 것이 붙는다. 어떤 프로그램을 만날지 결정한다.
네트워크 계층에서는 주소를 찾는 일을 한다. 어떤 IP에 데이터를 전송해야 할때 상대편을 찾아가는 경로를 탐색한다.
데이터링크 계층에서는 flag, address, control, information, 오류제어플래그가 붙는다. (HDLC)
물리계층에서는 어떤 데이터 신호를 쓸것인가. 어떤 아날로그 신호를 쓸것인가, 어떤 통신회선을 써서 전송할것인가를 결정한다.
이처럼 각각의 기능들을 붙여준것을 PCI(Process Control Interface) 라고 한다.
좀더 각층에 대해 자세히 알아보자
1계층: 물리계층
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전송 매체와 전송 신호를 액세스하기 위해 기계적 전기적 기능적 절차적 특성을 규정짓는다.
- 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 기능을 정의
- 통신 케이블, 전송 신호 방식, 물리적 장비를 정의한다.
2계층: 데이터 링크계층
- 물리적 연결 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 할 수 있는 기술과 관계된다.
- 오류제어(검출 및 복구)
- 프레임 동기 (BAISC 동기, HDLC 동기, SDLC 동기)
- 신뢰성 있고 효율적인 프레임 데이터 전송
- 링크의 효율성 향상(CSMA/CD)
- 전송제어 기능
- 매체 엑세스 제어(MAC)
3계층: 네트워크 계층
- 통신 시스템 간의 경로를 선택한다.
- 통신 트래픽의 흐름을 제어한다.
- 라우터, Layer3 스위치 등
- 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹, 주소부여(IP), 패킷 전송 정보
IP계층
- TCP/IP 상에서 ip계층이란 네트워크 주소를 정의하고, IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당하는 계층
- 데이터 링크 계층의 하드웨어 특성과 관계없이 독립적으로 수행
- 주요 프로토콜
- 패킷의 전달을 책임지는 IP
- 패킷 전달 에러의 보고 및 진단을 위한 ICMP
- 복잡한 네트워크에서 인터네트워킹을 위한 경로를 찾게해주는 라우팅 프로토콜
IP프로토콜
- 목적지까지 접근시키고자 하는 프로토콜
- TCP/IP 기반의 인터넷 망을 통해 데이터 그램의 전달을 담당하는 프로토콜
- 에러제어, 흐름제어가 없음
- 신뢰성 확보를 위해 TCP와 같은 상위 계층에 의존
- 비연결성 데이터그램 방식으로 전달되는 프로토콜
- 패킷의 완전한 전달을 보장 않음
- 경우에 따라 단편화가 필요
- IP 헤더 내 바이트 전달 순서: 최상위 바이트(MSB)를 먼저 보냄
- TCP, UDP, ICMP, IGMP등이 IP 데이터그램에 실려서 전송
4계층: 전송 계층
- 네트워크 종단(end point) 시스템 간의 데이터를 일관성 있고 투명한 데이터 전송을 제공할 수 있도록 두 종단간 오류 복구와 흐름제어를 제공한다.
- 전송 연결 설정
- 주소 지정
- 일관성 있는 데이터 전송
- 오류 복구와 흐름제어
- 데이터를 이 계층에서 하나로 합쳐 5계층으로 전송
- 여기까지 물리적 계층에 속한다
- 시퀀스 넘버 기반 오류 제어 방식을 사용한다.
4-1. TCP 프로토콜
- 연결형 프로토콜
- IP 프로토콜 등에서 연결이 되어있는 상태에서 port를 찾아서 연결
- OSI 계층모델의 관점에서 전송 계층에 해당
- 양종단 호스트 프로세스 상호간 신뢰적인 연결지향성 서비스 제공
- 신뢰적인 전송을 보장
- 패킷 손실, 중복, 순서바뀜이 없도록 보장
- UDP가 비연결성인것과 달리, TCP는 연결지향적
4-2. UDP 프로토콜
- 비연결형 프로토콜
- 신뢰성이 낮은 프로토콜
- 가상회선을 굳이 확립할 필요가 없음, 유연하고 효율적 응용 데이터 전송
- 메시지가 제대로 도착했는지 확인하지 않음
- 메시지의 순서가 없음
- 흐름제어를 위한 피드백을 제공하지 않음
- 빠른 요청과 응답이 필요한 실시간 응용에 적합
- 헤더가 단순함
5계층: 세션 계층
- 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말함
- 통신 시스템 간의 회화 기능
- 전송 방향(전이중, 반이중, 단방향)
- 대화 관리
- 회화 동기 조절 (대화를 못알아 들었으면 다시 동기시킴)
- 데이터 교환을 관리
6계층: 표현 계층
- 데이터 표현에 존재하는 차이점을 극복하게 한다.
- 암호화
- 압축
- 번역
- 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스간 독립성을 제공하고 암호화
- 코드간의 번역을 담당, MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이루어진다
7계층: 응용 계층
- 사용자가 OSI 환경에 접근이 가능하게 한다.
- HTTP, FTP 등의 프로토콜이 있다
- 응용 프로세스와 직접 관계하여 응용 서비스를 수행
7-1. HTTP 프로토콜
- WWW상 하이퍼텍스트 형태의 문서를 전달하는데 주로 이용
- 클라이언트/서버 모델로 동작
- 클라이언트와 서버간 HTTP 메시지를 주고 받으며 통신
- 종단간 연결이 없음
- 이전의 상태를 유지하지 않음
출처
[홀인원 2.07.04] OSI 7 계층 모델 목적 및 설계 원칙 - YouTube