OSI(Open System Interconnection) 7 Layer

OSI 7 Layer 정리 목표 

> 계층화 목적과 장점 이해 

> 각 계층별 특성 및 대표적인 프로토콜 학습

OSI 7 Layer 란?

(Open Systems Interconnection)

모든 네트워크 통신에서 생기는 여러가지 충돌 문제를 완화하기 위하여, 국제표준기구(ISO)에서 표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본 모델로써 통신망을 통한 상호접속에 필요한 제반 통신절차를 정의하고 이 가운데 비슷한 기능을 제공하는 모듈을 동일계층으로 분할하여 모두 7계층으로 분할한 것임. 이는 통신기능을 7개의 수직계층으로 분할하여 각 계층마다 다른 계층과는 무관하게 자신의 독립적인 기능을 지원하도록 구성함. 각각의 계층을 다른 계층과 독립적으로 구성한 것은 한 모듈에 대한 변경이 전체 모듈에 미치는 영향을 최소화하기 위해서임. 즉, 일부 모듈의 변경이 있는 경우에 전체 모듈을 변경하는 대신 변경이 있는 해당 모듈만을 바꾸면 되도록 함. 

OSI (Open System Interconnection) 모델의 7개 계층구조

구 분		설 명
네트워크 지원계층 (한 장치에서 다른 장치로 데이터를 이동할 때 필요한 물리적인 면(즉, 전기적인 규격, 물리적인 연결, 물리주소, 전송시간과 신뢰도 등) 처리)	1. Physical layer (물리층)  ex) 랜선	물리적 매체를 통해 비트 흐름을 전송하기 위해 필요한 기능들을 조정하고, 인터페이스의 기계적·전기적 규격, 전송매체를 다룸. 물리적인 장치와 인터페이스가 전송을 위해 필요한 기능과 처리절차를 규정함
	2. Data link layer (데이터링크층) ex) MAC 스위치	가공되지 않은 내용의 전송을 담당하는 물리층을 신뢰성 있는 링크로 변환시켜 주고 노드-대-노드 전달(node-to-node delivery)함
	3. Network layer (네트워크층) ex) IP 라우터	패킷을 발신지로부터 여러 네트워크(링크)를 통해 목적지까지 전달함
전송층 (종단-대-종단까지의 믿을 만한 데이터 전송 보장)	4. Transport layer (전송층) ex) TCP, UDP	전체 메시지의 프로세스-대-프로세스 전달을 함
사용자 지원계층 (서로 상관없는 소프트웨어 시스템 사이의 상호연동을 가능하게 함)	5. Session layer (세션층)	네트워크의 대화 조정자로 통신하는 시스템들 사이의 상호작용을 설정·유지하고 동기화 함
	6. Presentation layer (표현층)	두 시스템 사이에서 교환되는 정보의 구문과 의미에 관련되어 변환, 압축 및 암호화를 담당함
	7. Application layer (응용층)	사용자(사람 또는 소프트웨어)가 네트워크에 접근할 수 있도록 함. 사용자 인터페이스를 제공하고, 전자우편, 원격 파일접근과 전송, 공유 데이터베이스 관리 및 여러 종류의 분산정보 서비스를 제공함

[네이버 지식백과] OSI 7계층 [Open System Interconnection 7 Layer] (ITS 용어사전, 2010, 한국지능형교통체계협회)

그럼 왜? 이렇게 네트워크를 단계별로 나눠야 했는가 ?

첫째. 데이터의 흐름을 한눈에 확인 가능하다. 

둘째. 문제해결하기가 편리하다. // 문제 발생시 7단계로 작은 단계로 문제를 나누어 처리한다.

셋째. 단계를 나눔으로써 표준화가 가능하기 때문에 여러 회사들의 장비의 호환이 가능해졌다.  

+ 계층화 목적과 장점 이해

Physical layer

이 계층은 통신의 맨 아래 단계로, 여기서 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송하게 된다. 이계층에서 사용되는 통신 단위는 비트이며 이것은 1과 0으로 나타낸다. 이 계층에서는 데이터를 전달만 할 뿐 이 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지, 어덯게 보내는 것이 더 효과적인지 하는것은 전현 관여 하지 않는다. 이 계층의 대표적인 장비는 통신 케이블, 리피터, 허브 등이 있다. 

Data link layer

피지컬 레이어를 통하여 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 할 수 일도록 도와주는 역할을 한다. 따라서 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 라는 기능 가지고 있으며, MAC 주소를 통한 통신도 가능하다. 이 계층에서 전송되는 단위를 프레임이라고 한다. 이계틍의 대표적인 장비로는 브리지, 스위치등이 있다.

Network layer

이 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 바르게 전갈하는 것이다. 보통 이것을 라우팅이라고 한다. 따라서 경오를 선택하고 주소를 정하고 경로에 다라 패킷을 전달해주는 기능을 한다. 라우터가 바로 이계층에 속하는 장비이며, 스위치가 라우팅 기능을 수행하는 경우도 있다. 이들 스위치를 보통 Layer 3 스위치라고 부루기도 한다. 

Transport layer

네트워크에서 데이텉를 교환하는 최종 주체는 호스트 시스템이 아니고, 호스트에서 실행되는 프로세스다. 전송 계층은 송신 프로세스와 수신 프로세스 간의 연결 기능을 제공하기 때문에 프로세스 사이으이 안전한 데이터 전송을 지원한다. 계층 4까지의 기능은 운영체제에서 시스템 콜 형태로 상위 계층에 제공하며, 계층 5 ~7의 기능은 사용자 프로그램으로 작성된다. 여기서 연결 이라 함은 TCP, UDP와 같은 통신 약속이다. 우리 서로 어떻게 통신할까? 

Session layer

세션 계층은 전송 계층의 연결과 유사한 세션 연결을 지원하지만 이보다 더 상위의 논리적 연결이다. 즉, 응용 환경에서의 사용자 간의 대화 개념의연결로 사용되 때문에 전송 계층의 연결과는 구분된다.

Presentation layer

표현 계층은 전송되는 데이터의 의미를 잃지 않도록 올바르게 표현하는 방법을 다룬다. 정보를 교화나는 시스템이 표준화된 방법으로 데이터를 인식할 수 있도록 해주는 역할을 한다. 표현 계층의 주요기능은 압축과 암호화다. 동영상과 같은 대용량의 멀티미디어 데이터를 압축해 전송 데이터의 양 을 줄일 수 있다.

Application layer

응용 계층은 사용자의 다양한 네트워크 응용 환경을 지원한다. 기능은 한 분야에 한정되지 않고 매우 광범위하다.