네트워크 OSI 7계층의 역할

안녕하세요 오늘은 네트워크 OSI 7계층의 역할에 대해 글을 써보도록 하겠습니다.

 

네트워크 관련한 공부를 한다면 항상 등장하는 것이 OSI(Open System Interconnection)입니다.

 

일단 대략적으로 1~7계층의 특징에 대해 알아보겠습니다.

 

• 물리 계층(1계층) : 물리 계층(Physical Layer)은 실제 장치를 연결하기 위한 전기적, 물리적 세부 사항을 정의한 계층입니다.

• 데이터 링크 계층(2계층) : 데이터 링크 계층(data link Layer)은 두 지점 간의 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 계층입니다.

• 네트워크 계층(3계층) : 네트워크 계층(network Layer)은 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아 주는 역할을 합니다. 다양한 길이의 데이터를 네트워크를 통해 전달하고, 전 송 계층이 요구하는 서비스 품질QoS을 위해 기능적, 절차적 수단을 제공합니다.

• 전송 계층(4계층) : 전송 계층(transport layer)은 양 끝단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받게 함으로써 상위 계층이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 신경 쓰지 않게 해줍니다.

• 세션 계층(5계층) : 세션 계층(session Layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하는 방법을 제공합니다.

• 표현 계층(6계층) : 표현 계층(presentation Layer)은 코드 간의 번역을 담당하는 계층으로, 사용자 시스템에서 데이터의 구조를 통일하여 응용 프로그램 계층에서 데이터 형식의 차이로 인해 발생하는 부담을 덜어줍니다.

• 응용 프로그램 계층(7계층) : 응용 프로그램 계층(applicaion Layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행합니다.

 

더 자세하게 이를 설명하기위해 대표적으로 4계층에 대해 설명드리겠습니다. 

 

 

 

1. 물리 계층(1계층) 

 

물리 계층은 시스템 간의 연결을 의미하는 것으로 직관적으로 가장 쉽게 이해할 수 있습니다.

보통 물리계층 하면 LAN선을 생각할 수 있는데요 꼭 그런 것은 아닙니다. 

집에서 인터넷을 할 떄 쓰는 랜 케이블이나 전화선이 될 수도 있고 

동축 케이블, 광케이블이 될 수도 있습니다. 

 

즉, 전자 파장을 전달하는 공간 또는 물질 자체가 물리계층입니다.

 

2. 데이터 링크 계층(2계층)

 

데이터 링크계층은 두 포인트 간(Point to Point)의 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 것입니다.

CRC 기반의 오류 제어 및 흐름 제어가 필요합니다. 

데이터 링크 계층은 네트워크 위의 개체 간에 데이터를 전달하며, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 찾아내고 수정하는 데 필요한 기능적,절차적 수단을 제공합니다.

 

데이터 링크 계층은 상호 통신을 위해 MAC 주소를 할당받습니다. 

MAC계층에서 동작하는 대표적인 프로토콜을 이더넷(Ethernet)입니다.

 

데이터 링크 계층은 스위치의 동작 원리, 패킷의 흐름 등이 있습니다. 하지만 이 장에서는 자세하게는 안 쓰겠습니다. 

 

3. 네트워크 계층(3계층)

 

네트워크 계층은 여러 개의 노드를 거칠 떄마다 경로를 찾아주는 역할을 합니다.

다양한 길이의 데이터를 네트워크를 통해 전달하며 그 과정에서 라우팅, 흐름 제어, 세그먼테이션(segmentation / desegmentation), 오류 제어 등을 수행합니다.

 

네트워크 계층에서의 동작하는 라우터나 스위치가 있는데 스위치의 경우 L3 스위치라고 합니다. 

 

네트워크 계층에는 A, B, C 클래스 등이 있습니다.

A 클래스는 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B 클래스는 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C 클래스는 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

 

4. 전송 계층(4계층)

 

양 끝단(end to end)의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있도록 하여 상위 계층이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 신경 쓰지 않게 해줍니다. 

 

전송 계층은 시퀀스 넘버 기반의 오류 제어 방식을 사용하여 특정 연결의 유효성을 제어하며, 일부 프로토콜은 상태 개념이 있고 연결 지향형입니다. 

즉, 전송 계층이 패킷의 전송이 유효한지 확인하고 전송에 실패한 패킷을 다시 전송하는 것을 의미합니다.

 

가장 잘 알려진 전송 프로토콜은 TCP(Transmission Control Protocol)입니다. TCP도 포트라는 주소를 가지고 있습니다. MAC주소가 네트워크 카드의 고유 식별자이고 IP가 시스템의 주소라면 포트는 시스템에 도착한 후 패킷이 찾아갈 응용 프로그램으로 통하는 통로 번호라고 볼 수 있습니다.

 

 

 

5~7계층도 있지만 중요한 부분 1~4 계층만 알아봤습니다. 자세한 내용은 공부를 더 해서 추후에 올리도록 하겠습니다.

 

이상 포스터를 마치겠습니다.