[네트워크 OSI 7계층] | TCP/IP 4계층 🔝

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초창기 인터넷은 회사 내에서만 통신이 가능했으며, 인터넷 망에서 통신을 하기 위해 OSI 7계층을 국제표준화기구(ISO International Organization for Standardization)에서 지정하게 됩니다.

ISO에서 Open System 간의 통신을 위해 제정한 권고 사항이 OSI 7계층입니다. OSI 계층(Layer)은 Open System Interconnection의 약자로 직역하면 상호 연결된 오픈 시스템이란 뜻을 가지고 있습니다.

Ⅰ. OSI 계층을 나눈 이유?

OSI를 7개의 계층으로 나눈 이유는 복잡한 데이터의 전송을 7계층으로 나눠 이해하기 쉽고, 인터넷 연결 오류 발생 시 이상이 생긴 계층에서만 체크하여 고칠 수 있는 편리함을 가지게 됩니다.

  • 모든 컴퓨터에 문제가 있을 경우 라우터 쪽인 네트워크 계층(3계층) 또는 광랜을 제공하는 ISP의 회선 문제인 물리 계층(1계층)을 생각해 볼 수 있습니다.
  • 한 대의 PC에서만 접속 오류가 있다면 애플리케이션 계층인 7계층을 의심할 수 있습니다.

Ⅱ. OSI 7계층

PDU(Protocol Data Unit): 각 계층에서 헤더와 데이터를 합친 부분을 PDU라고 부릅니다. 프로토콜 데이터 단위를 뜻 하며, 각각의 계층에 따라 다르게 불리게 됩니다.

OSI 7계층과 PDU

1. 애플리케이션 계층(상위 계층)과 데이터 플로 계층(하위 계층)

OSI 계층은 다시 두 개의 계층으로 나뉘어입니다.

  • 1~4계층: 데이터 플로 계층(Data Flow Layer) / 하위 계층(Lower Layer)
  • 5~7계층: 애플리케이션 계층(Application layer) / 상위 계층(Upper Layer)

2. OSI 모델 계층표

3. OSI 모델 계층의 역할

  • 애플리케이션의 프로세스를 정의하고 애플리케이션이 서비스를 수행합니다.
  • 포로세스 및 앱 등이 응용 계층에서 동작.
  • 응용 계층의 프로토콜: HTTP, FTP
  • 전송하는 데이터의 표현 방식을 결정
  • 다른 애플리케이션의 통신을 돕기 위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환시키는 기능을 수행하며, 일종의 번역기 or 변환기 역할을 수행한다고 볼 수 있습니다.
  • 압축, 암호화, 데이터 변황 등.
  • 전송 파일: GIF,JPEG,ASCII 등의 파일
  • 양 끝단의 응용 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 안적적인 연결이 유지되도록 관리하는 역할.
  • 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 정의.
  • 작업 완료 후 연결을 끊는 역할 담당.
  • TCP/UDP 세션을 만들고 삭제하는 책임을 지게 됨.
  • 에러 복구와 재전송 수행
  • 전송 단위: API, 소켓(socket)
  • 두 호스트 시스템에서 발생하는 데이터의 흐름을 제공
  • TCP/UDP 프로토콜을 통해 통신 활성화.
  • Port를 제공하며, 데이터가 전송될 수 있도록 함.
  • 전송 단위: 세그먼트(Segment)
  • 장비: 로드 밸런서, 방화벽
  • IP 주소와 같은 논리적인 주소가 정의됨.
  • 경로(Route) 및 (IP)를 정하고 패킷을 전달하는 역할
  • 목적지까지 빠르고 안전한 데이터 전송을 하는 기능
  • 전송 단위: 패킷(Packet)
  • 장비: 라우터, L3 스위치
  • 물리 계층으로부터 송·수신 되는 정보의 오류 및 흐름을 관리
  • 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있게 도와주는 역할.
  • 맥 주소로 통신하게 됨.
  • 통신에서 오류 및 재전송 기능
  • 전송 단위: 프레임(Frame)
  • 장비: 스위치, 브릿지, 네트워크 카드
네트워크 장비-스위치(switch-electronics)
switch

2계층은 데이터 링크 계층으로 전기 신호를 모아 우리가 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리합니다. 전기 신호를 전달하기보다는 정보의 정의 및 정확한 주소로 통신이 되도록 하는데 초점이 맞춰져 있습니다.

  • 1계층은 주로 전기 신호를 전달하는데 초점이 맞추어져 있습니다.
  • 단지 데이터를 전달할 뿐 송·수신 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 발생하는지에 대해서는 신경 쓰지 않습니다.
  • 전송 단위: 비트(bit)
  • 장비: 리피터(Repeater), 허브(HUB), 케이블(Cable), 커넥터(Connetor), 트랜시버(Tranceiver), 탭(TAP)
이더넷 허브(ethernet hub)
이더넷 허브
리피터(Repeater)
리피터(Repeater)
프로토콜이란?
OSI 7계층의 데이터 전송 순서

Ⅲ. TCP/IP 4계층

네트워크 전송의 데이터 표준은 OSI 7계층이며, 이론에서 실제 사용하는 인터넷 표준은 TCP/IP 계층입니다. 응용 계층, 표현 계층, 세션 계층이 TCP/IP 모델에서 하나로 합쳐진 것을 확인할 수 있습니다. TCP/IP 4계층은 이론보다 실무에서 더 활용됩니다.

OSI 7계층과 TCP IP 4계층

Ⅳ. OSI 계층에 따른 분류

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