[네트워크] 네트워크 참조 모델 - OSI 7계층

'혼자 공부하는 네트워크'에 내용을 공부하고 정리한 글!

 

네트워크 참조 모델

네트워크를 통해 정보를 주고 받을 때, 정형화된 여러 단계를 거치게 되는데 이 단계를 계층으로 표현한 구조

 

<참고>

네트워크 참조 모델은 가이드라인으로 모든 프로토콜이나 네트워크 장비가 반드시 지켜야 하는 엄격한 규칙이나 법규가 아니다!\

사용이유

1. 네트워크 구성 및 설계에 용이하다.

각 계층이 수행해야 할 역할이 정해져 있기 때문에 계층의 목적에 맞게 프로토콜과 네트워크 장비를 계층별로 구성할 수 있다.

 

2. 네트워크 문제 진단과 해결이 용이하다.

통신 과정에서 문제가 발생하더라도, 문제의 원인을 계층별로 진단하고 해결하기에 수월하다

 

에를 들면, 인터넷에 문제가 생긴 경우 먼저 1계층의 유무선 매체 접속 상태를 확인한다. 이상 없으면 2계층에서 데이터가 수신지까지 제대로 전달되는지 확인! 이상 없으면 계속 쭉쭉쭉 올라가면서 이상 있는 계층을 찾는다.

 

OSI 모델

통신 단계를 7계층으로 나눈 국제 표준화 기구에서 만든 네트워크 참조 모델

 

1계층 : 물리 계층

1과 0으로 표현되는 비트 신호를 주고 받는 계층이다.

 

같은 비트 데이터라도 통신 매체에 따라 전기, 빛, 전파 등의 신호로 운반 될 수 있는데, 이 계층에서 통신 매체에 맞는 신호로 운반되도록 비트 데이터의 변환이 이루어지고 통신 매체를 통한 송수신이 이루어진다.

 

- 통신 케이블, 리피터, 허브

2계층 : 데이터 링크 계층

네트워크 내 주변 장치 간의 정보를 올바르게 주고받기 위한 계층입니다.

 

이더넷 및 많은 LAN 기술이 여기에 해당합니다.

 

물리 계층을 통해 주고받은 정보에 오류가 없는지 확인하고, MAC 주소라는 주소 체계를 통해 네트워크 내 송수신지를 특정할 수 있습니다.

 

- 브리지, 스위치

 

3계층 : 네트워크 계층

메시지를 수신지까지 전달하는 계층입니다.(라우팅)

 

데이터 링크에서는 네트워크 내의 주변 장치 간의 통신이 이루어진다면,

네트워크 계층에서는 네트워크 간의 통신이 이루어집니다.

 

IP주소라는 주소 체계를 통해 통신하고자 하는 수신지 호스트와 네트워크를 식별하고,

원하는 수신지에 도달하기 위한 최적의 경로를 결정합니다.

 

- 라우터

4계층 : 전송 계층

신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 해야 할 때 필요한 계층입니다.

 

패킷이 정상적으로 보내진건지, 중간에 유실된 정보가 없는지, 여러 개의 패킷을 보낼 때 순서가 뒤바뀐 것은 없는지 등을 확인해야 할 때가 있습니다.

 

이걸 전송 계층에서 패킷의 흐름을 제어하거나 위와 같은 전송 오류를 점검해 신뢰성 있고 안정적인 전송이 이루어지도록 합니다.

 

포트라는 정보를 통해 실행 중인 응용 프로그램의 식별이 이루어지기도 합니다.

 

- TCP

5계층 : 세션 계층

세션을 관리하기 위해 존재하는 계층입니다.

 

세션은 많은 의미가 있지만, 통신을 주고받는 호스트의 응용 프로그램 간의 연결 상태를 의미합니다

그래서 세션 계층에서는 연결 상태를 생성하거나 유지하고, 종료되었을 때는 끊어주는 역할을 합니다.

 

6계층 : 표현 계층

사람이 이해할 수 있는 언어인 문자를 컴퓨터가 이해할 수 있는 코드로 변환하거나, 압축, 암호화와 같은 작업이 표현 계층에서 이루어집니다.

 

MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이뤄집니다.

7계층 : 응용 계층

사용자가 이용할 응용 프로그램에 다양한 네트워크 서비스를 제공합니다.

 

즉, 웹 브라우저 프로그램에 웹 페이지를 제공하거나 이메일을 제공하는 등 실질적인 네트워크 서비스가 제공되는 계층입니다.