OSI 7 Layer & TCP/IP

안녕들 하시죠 !

이번 시간에는 TCP/IP와 OSI 7계층에 대해 알아보겠습니다.

먼저 통신 프로토콜에 대해 알아보려고 하는데요.

통신 프로토콜 이란?

프로토콜(Protocol)은 규약이다. 일종의 약속이라는 뜻이다. 커뮤니케이션 하는 컴퓨터들 간에 오류를 최소화함으로써 정보를 원활하게 교환하기 위해 만들어진 규칙의 집합이 바로 통신 프로토콜인 것이다. 통신 프로토콜은 컴퓨터 간 상호 접속이나 전달 방식, 통신 방식, 주고받을 자료의 형식, 오류 검출 방식, 코드 변환 방식, 전송 속도 등을 정하는 것을 말한다. 기종이 다른 컴퓨터는 대개 서로 다른 통신 규약을 사용하기 때문에, 서로 통신을 하려면 표준 프로토콜을 설정하고, 커뮤니케이션을 하는 모든 컴퓨터가 이를 채택토록 하는 것을 전제로 통신망을 구축해야 한다. 

이러한 프로토콜 가운데 인터넷에서 사용하는 대표적인 표준 프로토콜이 바로 TCP/IP ( Transfer Control Protocol/Internet Protocol )이다.

한마디로 통신을 하기위해서 따라야만 하는 규칙 이라고 생각하시면 될 것 같습니다.

출처 [ 네이버 지식백과 ]

OSI 7 Layer 란?

통신에 관한 국제적인 표준기구인 ISO ( International Organization for Standardization )라는 곳에서 통신이 일어나는 과정을 7개의 단계로 

나누어 놓은것.

송신호스트가 데이터를 보낼 때 각 계층을 지나면서 헤더가 붙어 패킷의 크기가 커지고 수신호스트에 도착하면 아래에서 위에있는 계층으로 올라가며디캡슐화 과정에 의해 헤더가 벗겨진다.

우선 7계층의 종류와 나누어 놓은 이유를 알아보겠습니다.

출처 [ 네이버 지식백과 ]

ㆍ Application Layer ( 응용 계층 )

ㆍ Presentation Layer ( 표현 계층 )

ㆍ Session Layer ( 세션 계층 )

ㆍ Transport Layer ( 전송 계층 )

ㆍ Network Layer ( 네트워크 계층 )

ㆍ Data Link Layer ( 데이터 링크 계층 )

ㆍ Physical Layer ( 물리 계층 )

이렇게 나누어 놓은 이유는 크게 세가지가 있습니다.

첫번째, 데이터의 흐름이 한눈에 보인다.

두번째, 문제 해결이 편리하다. 네트워크 상에서 문제가 발생하면 7개의 작은 문제로 나눈 다음 그 문제를 해결하면 훨씬 쉽게 해결가능하다.

세번째, 층을 나누어 표준화를 해 놓으면 여러 회사 장비를 써도 네트워크에 이상이 없다.

첫번째 계층 Physical Layer부터 알아보겠습니다.

이 계층은 통신계층의 맨 아래 단계로 통신단위는 비트이며 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해 통신 케이블로 데이터를 전송한다.

또한, 단지 데이터를 전송할 뿐 이 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지, 어떻게 보내는것이 효과적인지 하는 것은 전혀 관여하지 않는다.

케이블, 리피터, 허브가 이 계층에 속한다.

 

두번째 계층 Data Link Layer

바로 밑에있는 Physical Layer를 통하여 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

따라서 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 맥 주소를 가지고 통신할 수 있게 해준다.

이 계층에서 전송되는 단위는 프레임이며 브리지, 스위치가 이 계층에 속한다.

세번째 계층 Network Layer

이 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 것이다. 이것을 보통 라우팅이라고 부른다.

따라서 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달해주는 것이 이 계층의 역할이다.

라우터가 이 계층에 속하며, 스위치 중에서도 라우팅 기능이 있는 스위치가 나오고 있는데 이러한 스위치를 Layer 3 스위치라고 한다.

데이터 단위는 패킷이며, 데이터를 패킷 단위로 분할하여 전송하고 재결합 하는 기능도 가지고있다.

네번째 계층 Transport Layer

양 끝단( End to end )의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고받을 수 있도록 해 주며, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 

오류복구나 흐름제어 등의 기능을 가지고있다.

이 계층의 단위는 세그먼트이며 프로토콜로는 TCP, UDP가 있다.

다섯번째 계층 Session Layer

양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 

양측 간의 통신 중 데이터 교환과 동기화를 관리하게 된다.

동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.

여섯번째 계층 Presentation Layer

데이터를 하나의 표현형태로 변환한다.

압축, 복호화, 번역 등의 역할을 한다. 프로토콜로는 파일 형식인 JPEG, MPEG 등이 있다.

일곱번째 계층 Application Layer

소프트웨어 또는 사람이 네트워크에 접근할 수 있도록 해준다. 

사용자로부터 받은 정보를 아래층으로 전달하기도하고, 하위계층에서 전달받은 데이터를 사용자에게 전달해준다.

사용자 인터페이스를 제공하고, 전자우편, 원격 파일접근과 전송, 공유 데이터베이스 관리 및 여러 종류의 분산정보 서비스를 네트워크에 접속시키는 계층. 프로토콜로는 HTTP, SMTP, FTP, TELNET 등이 있다.

TCP/IP ( Trasmission control protocol/Internet protocol ) 란?

서로 다른 시스템을 가진 컴퓨터들을 서로 연결하고, 데이터를 전송하는 데 사용하는 통신 프로토콜들의 집합.

1970년대 초반부터 많은 업체들이 다양한 방법과 기술로 데이터 전송에 대한 프로토콜들을 개발하기 시작했는데, 대표적으로 AppleTalk, IPX, NetBEUI 그리고 TCP/IP가 있다.

각각의 네트워크에 접속되는 호스트들은 고유의 주소를 가지고 있어서 자신이 속해 있는 네트워크 뿐만 아니라 다른 네트워크에 연결되어 있는 호스트까지도 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 만들어져 있는 것이 특징이라고 할 수 있다.

아래는 OSI 7계층과 TCP/IP 4계층에대한 비교 이미지입니다.

출처 [ www.searchnetworking.techtarget.com ]

다음시간에는 오늘 공부한 내용을 바탕으로 TCP, UDP, 3 Hand Shaking, 4 Hand Shaking에 대해 알아보겠습니다.

오늘은 여기까지입니다 감사합니다 !

참고서적 진강훈 「후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워킹」 성안당(2017)