OSI 7계층이란 무엇인가요?

정의

네트워크 간에 서로 통신하기 위해서 해당 조건들의 약속이 필요합니다.

1. 애플리케이션 목적에 맞는 통신 방법 

2. 신뢰할 수 있는 데이터 전송 방법 

3. 네트워크 간의 최적의 통신 경로 결정

4. 목적지로 데이터 전송

5. 노드 사이의 데이터 전송

 

네트워크 통신을 하기 위해서 통신에 참여하는 주체들이 따라야 하는 형식, 절차, 규약을 네트워크 프로토콜이라 부릅니다.

이 모든 기능을 단 하나의 프로토콜로 구현할 수 없어서, 기능을 모듈화 시켰습니다. 

OSI model은 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 네트워크 표준 모델입니다.

 

각 계층의 역할

각 레이어에 맞게 프로토콜이 세분화돼서 구현되었습니다.

각 레이어의 프로토콜은 하위 레이어의 프로토콜이 제공하는 기능을 사용하여 동작합니다.

 

응용 계층(Application Layer)

애플리케이션 목적에 맞는 통신 방법을 제공합니다.

 

표현 계층(Presentation Layer) 

애플리케이션 간의 통신에서 메시지 포맷을 관리합니다. 전송되는 정보의 구문 및 의미에 관여합니다. 인코딩/디코딩, 암호화/복호화, 압축/압축 풀기를 이 계층에서 수행합니다.

 

세션 계층(Session Layer)

애플리케이션 간의 통신에서 세션을 관리합니다. 두 컴퓨터 사이에 연결을 형성하고 유지 및 종료하는 기능을 담당합니다. 데이터의 송수신 타이밍과 방법은 이 계층에서 규정됩니다.

전송 계층(Transport Layer)

애플리케이션 간의 통신을 담당합니다. 서비스를 구분하고 신뢰성 있는 데이터 전달을 담당합니다. 세그먼트(segment)라는 데이터 단위를 사용합니다.

 

네트워크 계층(Network Layer)

호스트 간의 통신을 담당합니다. 네트워크 간의 최적의 경로를 설정합니다. IP주소라는 논리적 주소로 최적의 경로를 찾습니다. 데이터 단위는 패킷(packet)입니다.

 

데이터 링크 계층(Data Link Layer)

직접 연결된 노드 간의 통신을 담당합니다. MAC 주소라는 물리적 주소를 사용하여 노드 간 경로를 찾습니다. 데이터 단위는 프레임(frame) 입니다. 

 

물리 계층(Physical Layer)

만들어진 데이터를 네트워크 케이블과 신호에 관한 규칙에 맞춰 디지털 신호로 변환합니다. 데이터 단위는 비트(bit) 입니다.

 

TCP/IP 계층과 비교

 

인터넷에 특화된 네트워크 구조입니다.  노드에서 실행되는 프로세스의 고유 주소인 포트번호를 기반으로 통신하는 TCP와 노드의 논리적 주소인 IP를 묶어서 TCP/IP라고 합니다. 데이터 전송 과정을 4계층으로 나누며, OSI 모델과 다르게 각 계층이 서로 종속적입니다. 

 

계층별 프로토콜 

응용 계층(Application Layer)

HTTP :  html 문서 전송 프로토콜

FTP : 파일 전송 프로토콜

SMTP : 메일 전송 프로토콜

DNS : 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 프로토콜

 

세션 계층(Session Layer)

SSH : 원격 호스트에 접속하기 위해 사용되는 보안 프로토콜

TLS : 암호화 알고리즘을 사용하여 웹 기반 통신에 대한 무결성을 유지하는 암호화 프로토콜

RPC : 별도의 원격 제어를 위한 코딩 없이 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저를 실행할 수 있게 하는 통신 기술

 

전송 계층(Transport Layer)

TCP : 세그먼트를 작은 패킷으로 나눠 여러 경로를 통해 데이터를 전송, 목적지에서 순서대로 패킷을 조립하여 데이터 전달, 신뢰성있는 데이터 전송 목적

UDP : 순서에 상관없이 데이터를 전달, 빠른 데이터 전송 목적

 

네트워크 계층(Network Layer)

IP : 인터넷에 연결된 기기를 식별하는 값

ARP : IP주소를 MAC 주소로 매칭시키기 위한 프로토콜

RARP : MAC 주소에 해당하는 IP 주소를 알아오는 프로토콜

ICMP : 네트워크 내 장치가 데이터 전송과 관련된 문제를 전달하기 위해 사용하는 프로토

IGMP : 여러 장치가 하나의 IP주소를 공유하여 모든 동일한 데이터를 수신할 수 있도록 하는 프로토콜

 

데이터 링크 계층(Datalink Layer)

HDLC : 각 프레임에 데이터 흐름을 제어하고 오류를 검출할 수 있는 비트 열을 삽입하여 전송하는 비트위주의 프로토콜

PPP : 컴퓨터 시스템을 다른 컴퓨터 시스템에 연결하는 데 사용되는 TCP/IP 프로토

LLC : 두 장비간 링크 설정, 프레임을 송수신하는 방식과 상위 레이어 프로코톨 종류를 알리는 프로토

 

DNS

인터넷에서 도메인 이름과 IP 주소를 연결하는 시스템입니다.

 

도메인 이름 

웹사이트의 이름을 의미합니다. 사람이 기억하고 사용하기 쉽게 만들어졌습니다 ex)www.naver.com

 

IP 주소

인터넷에 연결된 기기를 식별하는데 사용되는 숫자 주소입니다. 컴퓨터끼리 IP 주소를 통해 상대방을 찾아가고 정보를 주고 받습니다.

 

DNS 서버

도메인 이름을 입력하면 해당 도메인 이름에 맞는 IP 주소를 찾아주는 서버입니다. 인터넷 서비스 제공업체(ISP)나 구글 같은 기업이 운영하는 DNS 서버가 이를 처리합니다.

 

캐싱

한 번 조회된 DNS 정보는 캐시에 저장되어 일정 기간 동안 재사용됩니다. 이를 통해 동일한 웹사이트에 다시 접속할 때 빠르게 연결할 수 있습니다.

 

DNS 계층 구조

DNS는 트리 구조로 되어 있으며, 루트 도메인에서 최상위 도메인(com,org)을 거쳐 세부 도메인으로 연결됩니다.