OSI 7계층, TCP/IP 4계층

OSI 7계층(물-데-네-전-세-표-응)

OSI 7계층은 네트워크 통신이 일어나는 전과정을 7개의 단계로 표준화 한 것입니다. 이렇게 표준화 함으로써 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있어, 문제가 발생했을 때 해당 문제를 해결하기 용이해집니다.

 

각 계층은 물리 계층 - 데이터링크 계층 - 네트워크 계층 - 전송 계층 - 세션 계층 - 표현(프레젠테이션) 계층 - 응용(애플리케이션) 계층 순으로 나뉘며 물리 계층부터 네트워크 계층까지를 하위 계층, 전송 계층부터 응용 계층까지를 상위 계층이라고 합니다.

• 하위 계층 : 물리 계층 - 데이터 링크 계층 - 네트워크 계층
• 상위 계층 : 전송 계층 - 세션 계층 - 표현 계층 - 응용 계층

물리 계층

• 물리 계층은 전송에 필요한 두 물리적 장치 간의 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의한 단계입니다.
• 0과 1로 이루어진 비트(bit) 데이터를 보내는 계층입니다.
• 장비 : NIC(Network Interface Card), 리피터, 허브, AP(Access Point: 공유기)

데이터 링크 계층

• 데이터 링크 계층은 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 시스템 간 연결 설정과 유지 및 종료를 담당합니다.
• 이더넷 프레임 단위로 데이터를 전송합니다.
• 프레임의 순서를 보장하기 위한 순서 제어 기능 담당합니다.
• 프레임의 시작과 끝을 구분하기 위한 동기화 기능 담당합니다.
• 오류의 검출과 회복을 위한 오류 제어 기능 담당합니다.
• 송신 측과 수신측의 속도 차이 해결을 위한 흐름 제어 기능 담당합니다.
• 장비 : 랜카드, 브리지, L2 스위치

네트워크 계층

• 네트워크 계층은 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 합니다.
• 패킷 단위로 데이터를 전송합니다.
• 장비 : 라우터, L3 스위치

전송 계층

• 전송 계층은 종단 시스템(End-to-End) 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능을 합니다.
• 대표적으로 TCP와 UDP가 있으며 TCP는 가상의 연결을 수립하는 3-way-handshake 과정을 거치기 때문에 패킷의 순서성과 신뢰성을 보장하는 반면 속도가 느린 단점이 있고 UDP는 속도는 빠르지만 순서성과 신뢰성은 보장하지 않습니다.
• 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP) 단위로 데이터를 전송합니다.
• 장비 : 게이트웨이

[HTTP] TCP와 UDP의 특징 (TCP 3-way, 4-way handshake)

세션 계층

• 세션 계층은 송신자와 수신자 간의 관련성을 유지하고 대화를 제어합니다.
• API, Socket

표현 계층

• 표현 계층은 응용 계층과 세션 계층 사이에서 데이터를 적절한 형태로 변환하는 역할을 합니다.
• 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리 등의 기능을 수행합니다.

응용 계층

• 응용 계층은 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공하는 역할을 수행합니다.
• 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스를 제공합니다.

TCP/IP 4계층

TCP/IP는 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴포터들이 데이터를 주고받을 때 사용하는 표준 프로토콜로 링크 계층, 인터넷 계층, 전송 계층, 애플리캐이션 계층 4가지 추상화 계층으로 구성됩니다.

 

TCPI/IP 4계층은 OSI 7계층과 많이 비교되며 각각의 계층은 OSI 7계층과 대응됩니다.

네트워크 엑세스 계층

• 네트워크 접근 계층은 전선, 광섬유, 무선 등으로 데이터를 전달하며 장치 간에 신호를 주고받는 규칙을 정하는 계층입니다.
• 링크 계층이라고도 합니다.
• OSI 7계층의 물리 계층과 데이터 링크 계층에 해당합니다
• Ethernet, IEEE 802, HDLC

인터넷 계층

• 인터넷 계층은 장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP 주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층입니다.
• 상대방이 제대로 받았는지에 대해 보장하지 않는 비연결형적인 특징을 가지고 있습니다.
• OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당합니다
• IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP

전송 계층

• 전송 계층은 송신자와 수신자를 연결하는 통신 서비스를 제공하며 연결 지향 데이터 스트림 지원, 신뢰성, 흐름 제어를 제공할 수 있으며 애플리케이션 계층과 인터넷 계층 사이에서 중계 역할을 수행합니다.
• TCP, UDP, RTCP

애플리케이션 계층

• 애플리케이션 계층은 응용 프로그램이 사용되는 프로토콜 계층이며 웹 서비스, 이메일 등 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공하는 역할을 수행합니다.
• OSI 7계층의 응용 계층, 표현 계층, 세션 계층에 해당합니다
• FTP, SMTP, TELNET, SNMP, SSL, DNS, HTTP