OSI 7 Layer

OSI 7 Layer

OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층 모형이라고 한다.

아래 그림을 보면 도식화된 그림을 볼 수 있습니다.

Capsulation

각 계층을 넘어갈 때 마다 데이터에 해당 계층의 필요한 헤더를 붙입니다. 이 헤더에는 각 계층별 기능을 수행하기 위한 정보가 들어있습니다.

그리고 이 데이터를 전송하면 수신자는 헤더를 벗겨가며 데이터를 얻게됩니다.

7 Layer : Application Layer(응용 계층)

사용자 인터페이스를 담당합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Message
• 프로토콜
  • HTTP, FTP, DNS, SMTP

6 Layer : Presentation Layer(표현 계층)

전송하는 데이터의 포맷을 결정하며, 다양한 데이터 포맷을 일관되게 상호 변환, 압축 및 암호화, 복호화 기능을 수행합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Message
• 프로토콜
  • JPG, MPEG

5 Layer : Session Layer(세션 계층)

네트워크 상에서 통신을 할 경우 양쪽 호스트간 최초 연결이 되게 하고 통신 중 연결이 지속되도록 시켜주는 역할을 하며, 통신을 하는 두 호스트 사이에 세션을 열고, 닫고, 관리하는 기능을 담당합니다.

데이터 송수신 방식(Duplex), 반 이중 방식(Half Duplex), 전 이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정을 수행합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Message
• 프로토콜
  • SSH

4 Layer : Transport Layer(전송 계층)

헤더에 송수신시 포트번호를 포함하고 패킷의 전송이 유효한지 확인하며, 전송에 실패한 패킷을 재전송 하는 등 데이터를 신뢰성 있게 전달합니다. 전체 메세지의 메세지를 포인트와 포인트 제어와 에러를 관리합니다.

주소 설정, 오류 제어, 흐름 제어, 다중화를 수행합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Segment
• 프로토콜
  • TCP, UDP
• 장비
  • 게이트웨이

아래는 TCP / UDP 헤더입니다.

3 Layer : Network Layer(네트워크 계층)

상위 레벨 데이터를 패킷 안으로 캡슐화하여 데이터 종류에 상관없이 한 호스트에서 다른 호스트로 그 패킷들을 라우팅합니다. 데이터는 패킷 안으로 캡슐화되며, 패킷 헤더는 패킷의 송신지와 수신지 주소들을 포함하는 필드를 가지게됩니다.

• 데이터 전송 단위
  • Packet
• 프로토콜
  • IP, ARP, ICMP
• 장비
  • 라우터

아래는 IPv4 헤더입니다.

2 Layer : Data Link Layer(데이터링크 계층)

네트워크 계층 패킷 데이터를 물리적 매체에 실어 보내기 위한 계층이며, 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층입니다.

신뢰성있는 전송을 위해 오류 검출 및 회복을 위한 오류 제어 기능 수행하며, 송수신측의 속도 차이 해결을 위해 흐름 제어 기능 수행합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Frame
• 프로토콜
  • Ethernet(이더넷), PPP, HDLC, ALOHA 등
• 장비
  • 브릿지, 스위치

아래는 이더넷과 WIFI 헤더입니다.

1 Layer : Physical Layer(물리 계층)

데이터 링크 계층의 프레임을 받고, 다음 장치에 구리나 광섬유(케이블) 또는 무선 통신 매체를 통신해 전송하기 위한 신호로 변환합니다.

물리적 매체를 통해 데이터(bits)를 전송하기 위해 요구되는 기능들을 정의합니다.

USB 케이블, 동축 케이블 등 두 디바이스 간의 실제 접속을 위한 기계적, 전기적 특성에 대한 규칙을 정의합니다.

• 데이터 전송 단위
  • Bit
• 프로토콜
  • RS-232, RS-449 등
• 장비
  • 허브, 리피터

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아래 표를 통해 모든 내용을 요약해보겠습니다.

Layer	Data Unit	Protocol Example	Network Device
Application Layer	Data	HTTP/HTTPS, FTP, SMTP, SSH, TELNET	L7
Presentation Layer	Data	HTML, CSS, GIF
Session Layer	Data	RPC, PAP, SSL/TLS, SQL
Transport Layer	Segmentation	TCP, UDP, NETBEUI	L4
Network Layer	Packet / Diagram	IPv4/v6, IPsec, ICMP, AplleTalk	L3, Router
Data Link Layer	Bit / Frame	PPP, IEEE 802.2, L2TP/PPTP, MAC, LLDP	L2 Bridge
Physical Layer	Bit	DSL, USB, ISDN, DOCSIS	Hub

References

https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model https://shipp.tistory.com/18 https://microchipdeveloper.com/tcpip:tcp-ip-data-link-layer-layer-2 https://microchipdeveloper.com/tcpip:tcp-ip-network-layer-layer-3 https://microchipdeveloper.com/tcpip:tcp-ip-transport-layer-layer-4