네트워크의 기본 #1 - OSI 7계층
1. OSI 모형 (Open Systems Interconnection Reference Model)
국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 이 모형을 이용하면 네트워크상에서 발생하는 문제의 원인이 어디에서 발생하는지 보다 쉽게 유추가 가능하다.
2. 각 Layer별 기능
Layer 1 : 물리 계층 (Physical Layer)
네트워크의 하드웨어 전송을 담당하는 계층으로 시스템의 전기적, 물리적 표현을 나타낸다. 케이블 종류, (802.11 무선 시스템에서와 같은) 무선 주파수 링크는 물론 핀 배치, 전압, 물리 요건 등이 포함된다. 네트워킹 문제가 발생하면 많은 네트워크 전문가가 물리 계층으로 바로 가서 모든 케이블이 제대로 연결돼 있는지, 라우터나 스위치 또는 컴퓨터에서 전원 플러그가 빠지지 않았는지 확인한다.
Layer 2 : 데이터 링크 계층 (Data Link Layer) - 이더넷
노드 간 데이터 전송을 제공하며, 물리 계층의 오류 검출 및 수정에 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 여기에는 2개의 부계층(매체 접근 제어(MAC), 논리적 연결 제어(LLC))이 존재한다. 주소값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 MAC address가 정해져있다는 의미이다. 데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다. 이 외에도 HDLC나 ADDCCP 같은 P2P(point-to-point) 프로토콜이나 패킷 스위칭 네트워크, LLC, ALOHA 같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다.
Layer 3 : 네트워크 계층 (Network Layer) - 라우터
여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로 라우터 기능의 대부분이 이 계층에 해당한다. 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, segmentation, 오류 제어, internetworking 등을 수행한다.
Layer 4 : 전송 계층 (Transport Layer) - TCP
전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 시스템 및 호스트 간의 데이터 전송 조율을 담당한다. 가장 잘 알려진 전송 계층의 예는 TCP(전송 제어 프로토콜)이다. TCP는 IP(인터넷 프로토콜) 위에 구축되는데 흔히 TCP/IP로 알려져 있다. 기기의 IP주소가 여기서 작동한다.
Layer 5 : 세션 계층 (Session Layer) - session
세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 2대의 기기, 컴퓨터간에 '대화'가 필요하면 세션을 만들어하는데 이 작업이 여기서 처리된다. 이 계층에는 설정, 조율(ex. 시스템의 응댑 대기 시간), 세션 마지막에 응용프로그램간의 종료 등의 기능이 필요하다. 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다. 이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
Layer 6 : 표현 계층 (Presentation Layer) - 암호화/복호화
표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 예를 들면, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.
Layer 7 : 응용 계층 (Application Layer)
응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로, 가상 터미널(예를 들어, 텔넷), "Job transfer and Manipulation protocol" (JTM, 표준 ISO/IEC 8832) 등이 있다.
국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 이 모형을 이용하면 네트워크상에서 발생하는 문제의 원인이 어디에서 발생하는지 보다 쉽게 유추가 가능하다.
2. 각 Layer별 기능
Layer 1 : 물리 계층 (Physical Layer)
네트워크의 하드웨어 전송을 담당하는 계층으로 시스템의 전기적, 물리적 표현을 나타낸다. 케이블 종류, (802.11 무선 시스템에서와 같은) 무선 주파수 링크는 물론 핀 배치, 전압, 물리 요건 등이 포함된다. 네트워킹 문제가 발생하면 많은 네트워크 전문가가 물리 계층으로 바로 가서 모든 케이블이 제대로 연결돼 있는지, 라우터나 스위치 또는 컴퓨터에서 전원 플러그가 빠지지 않았는지 확인한다.
Layer 2 : 데이터 링크 계층 (Data Link Layer) - 이더넷
노드 간 데이터 전송을 제공하며, 물리 계층의 오류 검출 및 수정에 필요한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 여기에는 2개의 부계층(매체 접근 제어(MAC), 논리적 연결 제어(LLC))이 존재한다. 주소값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 MAC address가 정해져있다는 의미이다. 데이터 링크 계층의 가장 잘 알려진 예는 이더넷이다. 이 외에도 HDLC나 ADDCCP 같은 P2P(point-to-point) 프로토콜이나 패킷 스위칭 네트워크, LLC, ALOHA 같은 근거리 네트워크용 프로토콜이 있다.
Layer 3 : 네트워크 계층 (Network Layer) - 라우터
여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층으로 라우터 기능의 대부분이 이 계층에 해당한다. 다양한 길이의 데이터를 네트워크들을 통해 전달하고, 그 과정에서 전송 계층이 요구하는 서비스 품질을 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단을 제공한다. 네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, segmentation, 오류 제어, internetworking 등을 수행한다.
Layer 4 : 전송 계층 (Transport Layer) - TCP
전송 계층(Transport layer)은 양 끝단(End to end)의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 해 주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 해준다. 시스템 및 호스트 간의 데이터 전송 조율을 담당한다. 가장 잘 알려진 전송 계층의 예는 TCP(전송 제어 프로토콜)이다. TCP는 IP(인터넷 프로토콜) 위에 구축되는데 흔히 TCP/IP로 알려져 있다. 기기의 IP주소가 여기서 작동한다.
Layer 5 : 세션 계층 (Session Layer) - session
세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 2대의 기기, 컴퓨터간에 '대화'가 필요하면 세션을 만들어하는데 이 작업이 여기서 처리된다. 이 계층에는 설정, 조율(ex. 시스템의 응댑 대기 시간), 세션 마지막에 응용프로그램간의 종료 등의 기능이 필요하다. 동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다. 이 계층은 TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
Layer 6 : 표현 계층 (Presentation Layer) - 암호화/복호화
표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 이 계층에서 이루어진다. 예를 들면, EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것이 표현 계층의 몫이다.
Layer 7 : 응용 계층 (Application Layer)
응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 일반적인 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스들 사이의 전환을 제공한다. 응용 서비스의 예로, 가상 터미널(예를 들어, 텔넷), "Job transfer and Manipulation protocol" (JTM, 표준 ISO/IEC 8832) 등이 있다.
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