OSI 7계층

OSI 7계층

개방형 시스템 상호 연결(OSI) 모델은 표준 프로토콜을 사용하여 다양한 통신 시스템이 통신할 수 있도록 국제표준화기구에서 만든 개념

상이한 컴퓨터 시스템이 서로 통신할 수 있는 표준을 제공

OSI 모델의 각 계층은 특정 작업을 처리하고 그 위와 아래의 계층과 통신

문제를 분석하고 문제의 원인을 찾는 데 도움을 줘 불필요한 작업 최소화

⇒ 비용절감이 목표

기존에 사용한 TCP/IP 4계층 문제 발생시 해결이 까다로움

L7 응용 계층(Application Layer)

사용자의 데이터와 직접 상호작용하는 계층

최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행

브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램

단, 소프트웨어 어플리케이션은 통신에 해당되지 않음

HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜

전송단위: 데이터, 메시지(L7, L6, L5 같은 단위 사용)

L6: 표현계층(Presentation Layer)

응용 계층 데이터를 사용할 수 있도록 인코딩함

전송하는 데이터의 표현방식을 결정

암호화된 통신을 하는경우 암호화를 추가 하기도함

압축하여 통신속도와 효율을 높힘

JPEG, MPEG, GIF등 확장자를 부여함

L5: 세션 계층(Session Layer)

두 기기의 통신을 시작하고 종료하는 역할

→ 통신의 시작과 종료를 세션이라고 함

데이터를 전송할수 있도록 세션을 개방하고 전송이 끝나면 바로 닫음

중간에 전송이 중단됐다면 체크포인트를 통해 해당지점 부터 세션 재개 가능

세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능

TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성

L4: 전송 계층(Transport Layer)

통신을 활성화하기 위한 계층

보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 함

양 끝단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을수 있게함 → 종단간 연결

흐름 제어 및 오류 제어기능의 역할

송신자와 수신자의 전송 속도 조절, 수신 오류 시 재전송 요청 등

TCP/ UDP 프로토콜을 주로 사용

• TCP : 신뢰성, 연결지향적
• UDP : 비신뢰성, 비연결성, 실시간

전송단위: 세그먼트(Segment)(TCP 이용시) / 데이터그램(UDP 이용시)

데이터를 네트워크를 통한 실질적인 전송을 위하여 적절한 크기로 분할한 조각

L3: 네트워크 계층(Network Layer)

서로 다른 두 네트워크 간 데이터 전송을 용이하게 하는 역할

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달 → 라우팅

여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층

IP 프로토콜을 주로 이용

전송단위 : 패킷(Packet)

세그먼트에 Source IP 와 Destination IP가 포함된 IP Header가 붙은 형태의 메세지

장비 : 라우터

L2: 데이터 링크 계층(DataLink Layer)

물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리

프레임에 물리적 주소(MAC address)를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 수행

전송 단위 : 프레임(Frame)

패킷에 Header(Mac Address 포함)와  CRC를 위한 Trailer가 붙은 메세지

장비 : 브리지, 스위치, 이더넷 등

L1: 물리 계층(Physical Layer)

전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송

데이터 전기적인 신호(0,1)로 변환해서 송수신만 담당. 에러는 체크 하지 않음

단위 : 비트(Bit)

장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등

OSI 모델을 통한 데이터 송수신

데이터가 송신되면 L7부터 L1까지 이동

최종 수신자에게 도착하기 위해 L1부터 L7까지 이동

이메일을 보낼때

1. 이메일 애플리케이션에서 메시지를 작성하고 발송하면 이메일 데이터 애플리케이션 계층으로 이동
2. 애플리케이션 레이어는 프로토콜(SMTP)을 선택하고, 데이터를 프레젠테이션 계층으로 전달
3. 프리젠테이션 계층이 데이터를 압축 세션 계층에 전달
4. 세션 계층은 세션을 시작
5. 데이터는 발신자의 전송 계층으로 넘어가 세그먼트로 나눠짐
6. 세그먼트는 네트워크 계층에서 패킷으로 변환
7. 데이터 연결 계층에서 프레임으로 변환 데이터 링크 계층은 해당 프레임을 물리적 계층으로 전달
8. 물리적 계층은 데이터를 1과 0의 비트스트림으로 변환하고 물리적 매체를 통해 전송
9. 컴퓨터가 물리적 매체를 통해 비트스트림을 수신하면, 데이터는 반대 순서로 계층을 지남
10. 물리적 계층은 비트 스트림을 1과 0에서 프레임으로 변환해 데이터 연결 계층으로 전달
11. 데이터 연결 계층은 프레임을 패킷으로 재조립해 네트워크 계층으로 전달
12. 네트워크 계층은 패킷으로 세그먼트를 만들어 전송 계층으로 전달
13. 전송 계층은 세그먼트를 재조립해 하나의 데이터를 제작
14. 데이터는 수신자의 세션 계층으로 이동
15. 세션 계층이 이 데이터를 프리젠테이션 계층으로 전달 후 통신 세션이 종료
16. 프레젠테이션 계층은 압축을 제거 (암호화가 되어있다면 해제) 원본 데이터를 애플리케이션 계층으로 전달
17. 애플리케이션 계층은 사람이 읽을 수 있는 데이터를 이메일 소프트웨어에 제공
18. 사용자가 이메일 소프트웨어를 통해 이메일 수신

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https://www.cloudflare.com/ko-kr/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/