OSI 7계층과 TCP/IP계층

OSI 7계층 

 

OSI 7 계층은 국제표준화기구(ISO)에서 만든 데이터 통신의 7단계 과정을 말합니다. OSI 7 계층은 데이터 통신을 단계로 나누어 각 단계 순서를 명확히 하고, 이 모델에 따라 프로토콜을 정의하여 데이터 통신을 구축하려고 한 것입니다.

 

 OSI 7 계층에는 하위 계층인 Physical Layer (물리 계층), Data Link Layer (데이터 링크 계층), Network Layer (네트워크 계층), 상위 계층인 Transport Layer (전송 계층), Session Layer (세션 계층), Presentation Layer (표현 계층), Application Layer (응용 계층)이 있습니다. 

 

 OSI 7 계층에서 각 계층은 독립되어있어 하위 계층은 상위 계층을 위해 일하고 상위 계층은 하위 계층에 대해 관여하지 않습니다.

 

 OSI 7 계층에서 데이터를 운반하기 위해서는 데이터 외에 주소 같은 것을 데이터와 함께 보냅니다. 데이터와 데이터 외의 정보들이 통합된 상태를 프로토콜 데이터 유닛 (Protocol Data Unit : PDU)라고 합니다.

 

 

Layering

- 각 Layer의 구분 및 역할이 있기때문에 다른 Layer의 책임을 질 필요없다.

- 투명성 : 존재하지만 볼 필요없다. / 책임추적성

 

Layer 1, Physical Layer (물리 계층)

 - 물리 계층은 전송에 필요한 두 장치 간 전기적, 기능적, 절차적, 기계적 특성에 대한 규칙을 정의한 것입니다.

 - 케이블이 연결되어 있는 기기에 신호를 전달하는 것이 목적입니다.

 - 비트 단위로 전송합니다. (PDU : 비트)

 - 대표적인 장비는 리피터, 허브 등이 있습니다.

 

Layer 2, Data Link Layer (데이터 링크 계층)

 - 두 개의 인접한 개방 시스템 간 신뢰성 있고 효율적인 정보를 전송할 수 있도록 하는 계층입니다.

 - 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어 역할이 있습니다.

 - 프레임 단위로 전송합니다. (PDU : 프레임)

 - 대표적인 장비는 스위치, 브리지 등이 있습니다.

 

Layer 3, Network Layer (네트워크 계층)

 - 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능입니다.

 - 경로 설정 (Routing), 트래픽 제어, 패킷 정보 전송 역할을 합니다.

 - 주소 (IP)를 정하고, 경로를 선택하고, 패킷을 전달하는 가장 핵심적인 계층입니다.

 - 패킷 단위로 전송합니다. (PDU : 패킷)

 - 대표적인 장비는 라우터가 있습니다.

 

Layer 4, Transport Layer (전송 계층)

 - 종단 시스템(End-to-End) 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능을 합니다.

 - 주소 설정, 다중화(데이터의 분할과 재조립), 오류 제어, 흐름 제어 역할을 합니다.

 - 세그먼트 단위로 전송합니다. (PDU : 세그먼트)

 

Layer 5, Session Layer (세션 계층)

 - 송수신간의 네트워크 양쪽 연결을 관리 및 유지하고, 대화 제어를 담당합니다.

 - 대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능을 합니다.

 - 세션을 만들고 유지하며, 세션 종료, 전송 중단 시 복구 기능이 있습니다.

 - 메시지 단위로 전송합니다. (PDU : 메시지)

 

Layer 6, Presentation Layer (표현 계층)

 - 전송하는 데이터의 인코딩 및 디코딩이 이루어지는 계층입니다.

 - 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 맞게 변환합니다.

 - 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 합니다. 

 - 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리 기능을 합니다.

 - 메시지 단위로 전송합니다. (PDU : 메시지)

 

Layer 7, Application Layer (응용 계층)

 - 사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록  도와줍니다. 즉, 사용자를 위한 인터페이스를 제공합니다.

 - 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스를 제공합니다.

 - 메시지 단위로 전송합니다. (PDU : 메시지)

 

 

 

캡슐화(Encalsulation) & 역캡슐화 (Decapsulation)

 - 포트넘버 = 네트워크를 사용하는 프로세스한테 생깁니다.

 - 페이로드 = 화물

 - 세그먼트 = 메세지 + (받는)세그먼트에 포트넘버 + (보내는)크롬 포트넘버

 - 데이터그램 = 세그먼트 + (받는)아파치서버 ip + (보내는)크롬ip

 - 프레임 = 데이터그램 + (보내는)사람에 mac address + (받는)사람에 mac address

 

과정

Encapsulation ( 캡슐화 )

1. Application layer에서 Message를 Transport layer로 보낸다.

2. Transport layer에서 Message에 Port number 헤더에 붙여 생성한 Segement를 Network layer로 보낸다.

3. Network layer에서 Segement에 IP 주소를 포함한 Datagram을 Link layer로 보낸다.

4. Link layer에서 Datagram에 MAC address를 포함한 Frame를 Physical layer로 보낸다.

5 Frame을 목적지 Physical layer로 보내 Frame의 MAC address가 같은지 확인하고 수신한다.

6. Decapsulation (역캡슐화)는 수신된 패킷을 위 과정의 역순으로 확인한다.

 

Decapsulation ( 역캡슐화 )

1. Physical layer에서 수신된 Frame의 목적지 MAC address와 자신의 MAC address가 같은지 확인하고 같으면 수신하고 Frame를 Link layer에 보낸다.

2. Link layer 수신된 Frame을 MAC address를 제거해 Datagram으로 만들어 Network layer로 보낸다.

3. Network layer에서 Datagram의 목적지 IP와 수신 IP가 같은지 확인하고 같으면 IP를 제거한 Segement를 Transport layer로 보낸다.

4. Transport layer에서 Segement의 포트 넘버를 확인하고 포트 넘버에 맞는 Application layer에 해당하는 서버로 Segement에서 포트넘버를 제거한 Message를 보낸다.

5. Application layer에서 Message를 수신해 확인한다.