[Network] OSI 7계층

OSI(Open System Interconnection) 7계층

시스템 간에 데이터가 어떻게 생성되고 어떤 과정을 거쳐 생성되는지에 대한 참조 모델로 주어진 네트워크 환경에서 통신 과정을 7단계로 분류한다.

OSI 계층 모델의 장점

• 호환성
  프로토콜이나 디바이스를 각 계층의 규격에 맞게 제작하면 제조사가 달라도 서로 호환이 가능하다.
• 손쉬운 문제 해결(T/S)
  각 계층의 기준에 따라 구성하는 데 문제가 있더라도 각 계층의 속성을 확인하면 복구 지점을 쉽게 찾을 수 있습니다.

예시) 일반적으로 네트워크 통신 테스트를 할때 ping 테스트를 실시한다.

   - ping 테스트 통신이 되는 경우 : 1 ~ 3 계층까지 문제가 없으므로 4 ~ 7 계층에서 문제를 찾으면 된다.
   - ping 테스트 통신이 안되는 경우 : 1 ~ 3 계층 안에 문제가 있다.

여기서 ping 명령어는 ICMP라는 프로토콜을 사용하겠다라는 뜻이고 ICMP는 3 계층의 프로토콜이다.
네트워크는 하위 계층이 성립되지 않으면 상위 계층또한 성립되지 않으므로, 
위와 같이 ping(ICMP) 테스트가 되냐 되지않느냐에 따라 트러블슈팅을 용이하게 할 수 있다.

OSI-7 레이어의 속성

※ 1 – 물리적 계층

: 케이블, 리피터, 허브를 통한 데이터 전송

• 전기 신호(0과 1)를 변환하여 출력합니다.
• 물리적 링크 연결 및 링크 활성화 및 비활성화
• 장비: 허브, 중계기, 통신 케이블 등
• 계층 단위: 비트

※2- DataLink Layer – 48비트 16진수

: 프레임에 물리적 주소(MAC)를 할당하고 오류 감지/재전송/흐름 제어

• LAN 영역에서 최적의 경로를 선택하여 최적의 경로(스위칭)를 통해 데이터를 전송합니다.
• 프레임에 물리적 주소(MAC 주소) 부여, 오류 감지, 재전송 및 데이터 흐름 제어
  * 물리적 주소(MAC 주소)는 네트워크 카드 생성 이후 고정된 값입니다.
• 장비: 스위치, 브릿지 등 (스위치는 2계층에만 존재하는 장비가 아님)
• 계층적 단위: 프레임
• 규약 : 이더넷HDLC, PPP, ADCCP, LLC, ALOHA 등

※삼- 네트워크 계층 – 32비트 십진수

: 논리 주소 지정(IP), 경로 설정(Route)

• WAN 영역에서 최적의 경로를 선택하여 최적의 경로를 통해 데이터 전송(라우팅)
• 경로 선택 및 논리 주소는 라우터를 통해 결정되며 정의된 경로에 따라 패킷이 전달됩니다.
• 장비: 라우터
• 레이어 단위: 패키지
• 프로토콜: IP, IPSec, ICMP, IGMP 등

※ 4 – 전송 계층 – 16비트

: 패킷 생성 및 전송

• 포트 번호, 데이터 전송 방식 TCP/UDP 지정
  TCP: 신뢰할 수 있는 연결 지향
  UDP: 신뢰할 수 없고 연결이 없는 실시간 애플리케이션 및 멀티캐스팅
• 지점 간 안정적인 데이터 송수신
• 오류 감지 및 복구, 흐름 제어, 중복 검사 등을 수행합니다.
• 계층적 단위: 세그먼트
• 프로토콜: TCP, UDP

※ 5 – 세션 계층

: 통신하는 사용자를 동기화하고 디버깅 명령을 배치로 처리하며 통신을 위한 세션을 설정/유지/중지합니다(운영 체제에서 처리).

• 통신할 데이터에 대한 논리적 연결
• 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단 복구 등
• TCP/IP 세션 생성 및 파괴 담당
• 프로토콜: NFS, RPC, SQL, X Window 등

※ 6 – 프레젠테이션 슬라이드

: 사용자의 명령을 완성하고 결과를 표현

• 데이터 표현 형식 정의
• 파일 인코딩, 명령 압축, 암호화, 패키징
• 프로토콜: SSL, ASCII 등

※7- 애플리케이션 계층

: 네트워크 소프트웨어 UI(사용자 인터페이스)의 일부 및 사용자 입력/출력의 일부

• 사용자를 위한 계층(사용자와의 소통)
• 프로토콜: HTTP, SMTP, FTP, TELNET, DNS 등