[Network] OSI 7계층

OSI 7계층이란?

• 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 의미한다.

7계층으로 나눈 이유

• 계층을 나눠 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있다.
• 통신의 흐름을 한눈에 알아보기 쉬우며, 사람들이 이해하기 쉽다.
• 7단계 중 특정 단계가 손상된다면 다른 단계의 소프트웨어나 하드웨어를 건들지 않고 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.

OSI 계층 단계

tech-interview-for-developer/Computer Science/Network/OSI 7 계층.md

1계층 - 물리 계층 (Physical Layer) 

• 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고 받는 기능을 수행하는 계층
  • 데이터를 전송하는 역할만 진행
  • 데이터가 무엇인지 어떤 에러가 있는지 신경쓰지 않는다.
• 주로 전기적, 기계적 특성을 사용해 통신 케이블로 데이터를 전송
• 1계층에서 사용하는 통신 단위는 비트이다.
  • 1과 0으로 이루어져 있으며 이는 On/Off 상태를 의미한다. 
• 대표적인 장비로는 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 존재한다.

2계층 - 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 물리 계층으로 송수신되는 정보를 관리하여 안전하게 전달되도록 도와주는 계층
• Mac 주소를 사용해서 통신
  • 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러 검출, 재전송, 흐름 제어를 진행
  • Mac 주소는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 정해진다.
  • Mac 주소는 물리적으로 할당된 주소 값이라고 부른다.
• 데이터 링크 계층 포인트 투 포인트(Point to Point, P2P)간 신뢰성있는 전송을 보장하는 계층
• 대표적인 장비로는 브리지, 스위치 등이 존재한다.
  • 브리지나 스위치를 통해 Mac 주소를 가지고 물리 계층에서 받은 정보를 전달함

3계층 - 네트워크 계층 (Network Layer)

• 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당하는 계층
  
  • 이를 라우팅이라고 하며 라우팅 기술은 다양함
  • 목적지의 경로를 결정하는 프로토콜은 다익스트라 알고리즘이나 Distance Vector 알고리즘 등을 사용함
• 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달
• 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층
• 네트워크 관리자가 직접 IP 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적(hierarchical)이다.
• 라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행한다.

4계층 - 전송 계층 (Transport Layer)

• TCP나 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화하는 계층
  • 포트를 열어 응용프로그램이 데이터를 전송할 수 있게 해준다.
  • 데이터가 들어오면 데이터를 하나로 합쳐 다음 계층에 전달함
• 전송 계층은 양 끝단의 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있게 해준다.
  • TCP : 신뢰성, 연결 지향적인 프로토콜
  • UDP : 비신뢰성, 비 연결성, 실시간 프로토콜 
• 상위 계층이 데이터 전달의 효율성이나 유효성을 생각하지 않도록 해준다.

5계층 - 세션 계층 (Session Layer)

• 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 담당하는 계층
  • 4계층에서도 연결을 끊을 수 있기 때문에 어느 계층에서 통신이 끊어졌는지 판단하는데 한계를 가지고 있음
  • 세션 계층은 4계층과 무관하게 응용프로그램 관점에서 봐야한다.
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 가지고 있다.
• 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단 시 복구 등의 기능이 있다.
• API, 소켓 등이 세션 계층에 해당한다.

6계층 - 표현 계층 (Presentation Layer)

• 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당하는 계층
• 코드 간의 번역을 담당하여 응용 계층에서 데이터의 형식상의 차이를 다루는 부담을 덜어준다.
  • 데이터가 TEXT인지 GIF인지 JPEG인지 구분하는 것이 표현 계층이 담당하는 역할
• 파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화한다.

7계층 - 응용 계층 (Application Layer)

• 최종 목적지로, 응용프로그램과 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 담당하는 계층
• 사용자 인터페이스, 전자 우편 (FTP), 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공
  • HTTP, FTP 등의 프로토콜와 DNS 등의 서비스를 제공한다.
• 응용 계층에서는 다양한 프로토콜을 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 응용 서비스와 직접적으로 관계함

 

 

출처

https://shlee0882.tistory.com/110

OSI 7 계층이란?, OSI 7 계층을 나눈 이유

 

https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/tree/master

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