OSI 7계층(OSI 7-Layer)

OSI(Open System Interconnection)

 

- ISO(Internatonal Standardization Organization)에서 개발

- 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 7계층으로 나누어 정의

- 각 계층은 서로 독립적으로 이루어져 있으며, 각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용하고 상위 계층에게 기능을 제공

 

응용 계층		응용 계층
표현 계층		표현 계층
세션 계층		세션 계층
전송 계층		전송 계층
네트워크 계층		네트워크 계층
데이터 링크 계층	전송 매체	데이터 링크 계층
물리 계층	<------------------------------------>	물리 계층

 

(1) 물리 계층(Physical Layer)

- 실제 장치들을 연결하기 위해 필요한 케이블 및 연결 장치 등과 같은 기계적인 항목과 전압, 신호 방식 등의 전기적인 항목에 대한 특성 규정

- 상위 계층에서 전송된 데이터를 물리적인 전송 매체를 통해 비트(Bit) 형태로 전송

- 전송 매체에 대한 연결 및 종료를 위한 기계적, 전기적, 절차적 특성에 관한 세부 사항을 정의하고 통신 채널을 통해 전송되는 사용자 장치의 디지털 데이터를 이에 상응하는 신호로 변환함.

- 관련 네트워크 장치 : 허브(Hub), 리피터(Repeater) 등

 

(2) 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

- 상위 계층인 네트워크 계층에서 받은 데이터를 프레임(Frame)이라는 논리적 단위로 구성하고 필요한 정보를 덧붙여 물리 계층으로 전달함.

- 데이터에 인접한 장치의 물리 주소인 MAC(Medium Access Control) 주소, 데이터의 정확한 송수신을 위한 규정이나 통신 회선 접속의 확인과 같은 전송 제어, 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 검출하고 복구하는 오류 제어, 전송 단위의 순서 제어 기능, 에러 제어 기능, 송신 측과 수신 측의 처리 속도 차이로 인한 데이터 손실을 막기 위해 데이터의 양을 조절하는 흐름 제어와 같은 정보를 필요에 따라 추가시켜 전송함.

- 일반적으로 컴퓨터 네트어크의 오류 제어는 송신자가 데이터를 재전송하는 방법으로 처리함.

-관련 네트워크 장치 : 브리지(Bridge), 스위치(Switch) 등

 

(3) 네트워크 계층(Network Layer)

- 데이터를 패킷(Packet) 단위로 분할하여 전송하며 데이터 전송과 경로 선택에 관한 서비스를 제공

- 데이터 링크 계층이 인접한 두 시스템 간의 전송을 담당한다면, 네트워크 계층은 패킷을 최종 수신 측까지 정확하게 전송할 수 있도록 경로를 담당함.

- 즉, 송신 호스트에서 전송한 데이터가 수신 호스트에 도착하기 위해서는 여러 개의 중개 시스템을 거치는데, 올바른 경로를 선택할 수 있도로 지원하는 역할을 수행함.

- 네트워크 계층은 송수신 호스트 사이의 패킷 경로를 결정하는 라우팅(Routing) 이외에도 트래픽(Traffic)이 집중되지 않도록 하는 혼잡 제어(Congestion Control), 패킷의 분할(Segmentation)과 병합(Desegmentation, Reassembly), 인터네트워킹(Internetworking) 등이 역할을 수행함.

- 관련 네트워크 장치 : 라우터(Router) 등

 

(4) 전송 계층(Transport Layer)

- 데이터 전송에 관한 서비스를 제공하는 계층

- 송신 측과 수신 측 사이의 실제저인 연결 설정 및 유지, 오류 복구와 흐름 제어들을 통해 투명하고 신뢰성 있는 통신이 가능하도록 함.

- 네트워크 계층에서 각 패킷의 전송을 채임진다면, 전송 계층에서는 전체 메시지의 전송을 책임짐.

- 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 교환하는 주체는 호스트가 아닌 호스트 사이에서 실행되는 프로세스

- 전송 계층은 송신 프로세스와 수신 프로세스간의 연결(Connection) 기능을 제공하고, 안전한 데이터 전송을 지원함.

- 계층 4까지의 기능은 운영체제에서 시스템 콜(System Call) 형태로 상위 계층에 제공함.

- 전송 단위는 세그먼트(Segment)

 

(5) 세션 계층(Session Layer)

- 응용 프로그램 간의 통신을 관리하기 위한 방법과 동기화를 유지하는 서비스를 제공

- 응용 프로그램 사이의 접속 설정 및 유지, 종료에 관한 세션 관리 기능, 데이터의 전송 순서 및 동기점(Synchronization Point)의 위치를 제공하여 데이터 전송 중에 오류가 발생할 경우 재전송하거나 데이터를 복구할 수 있음.

- 전송 단위는 데이터(Data)

 

(6) 표현 계층(Presentation Layer)

- 전송하는 데이터의 표현 방식에 관한 서비스 제공

- 송신자와 수신자가 서로 다른 표현 방식을 사용하는 경우에 코드와 문자 등을 번역하여 일관되게 전송 데이터를 서로 이해할 수 있도록 하는 기능을 제공

- 예) EBCDIC로 인코딩된 문서 파일은 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔줌.

- 데이터의 암호화와 해독을 수행하고, 효율적인 전송을 위해 필요에 따라 압축과 압축해제를 수행함.

- 전송 단위는 데이터(Data)

 

(7) 응용 계층(Application Layer)

- 최상위 계층으로 응용 프로그램과 연계하여 사용자에게 편리한 환경을 제공하는 역할을 수행함.

- 일반적으로 사용하는 서비스가 응용 계층에 해당되며, 전자우편 송수신(SMTP), 웹 서버에 접속(HTTP), 파일 전송(FTP), 원격 접속(TELNET) 등이 있음.

- 전송 단위는 데이터(Data)

 

계층	전송 단위	역할	프로토콜
응용 계층	data	사용자에게 직접 제공하는 서비스 및 응용 프로그램 간의 정보 교환	HTTP, SMTP, POP3, IMAP, DNS, NFS, FTP, TELNET, SSH 등
표현 계층	data	송수신 할 정보의 표현에 차이가 있는 응용 프로그램들에게 연결 제공	SMB, AFP, ASN.1 등
세션 계층	data	응용 프로그램 간의 통신을 관리하기 위한 방법과 동기화를 유지하는 서비스 제공	SSL, TLS, NetBIOS 등
전송 계층	segments	정보의 신뢰성 있고 투명한 데이터 전송에 관한 서비스 제공	TCP, UDP, RTP 등
네트워크 계층	packets	정보의 전송을 위한 경로 선택	IP, ICMP, ARP, RARP, IGMP, BGP, RIP, IPX 등
데이터 링크 계층	frames	물리적인 링크를 통하여 신뢰성 있는 정보의 전송을 위한 통신로 설정	이더넷(Ethernet), 토큰 링(Token Ring), FDDI, ATM 등
물리 계층	bits	전송 매체를 통해 전송	RS-232, 10BASE-T, 100BASE-TX, DSL 등

 

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내용 출처 : 리눅스마스터 1급 정복하기(정성재, 배유미 공저, 북스홀릭)