Network_02_OSI 7 Layer 개요

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Network_02_OSI 7 Layer 개요

리치망고스틴 2023. 1. 18. 17:26

<Hist>

[2023-01-18] 생성

[2023-02-06] Keyword 추가

<Note>

오늘은 OSI 7계층이라는 것에 대해서 알아보려고 합니다.
실습이 아니라 이론으로 이루어지는 글이어서, 꽤 지루할 것 같습니다.

OSI 7계층은, Network 통신이 발달하면서, 각 Vender 사(Xerox나 IBM 등 여러 통신장비 제조업체)간 통신을 할 경우, 호환이 되지 않는 문제가 발생함에 따라 필요성이 증대되었습니다.
처음에는 Network 규모가 작고, 회사간의 통신이 필요하지 않았지만, 점차 Network가 발달해나감에 따라 서로 다른 제조사의 통신장비간에 통신을 해야하는 일이 벌어졌지요.
하지만, 각 제조사마다 서로 다른 통신 규약, 쉽게 말하자면 다른 제조 방식과 규격으로 제조되어 같은 제조사의 장비끼리는 통신이 가능했지만, 다른 제조사와의 통신은 불가능했지요. 이러한 상황이 지속되면, 장비들간의 소통이 불가능해지고, 편의성과 운영 효율이 무척이나 떨어질 것입니다. 서로의 언어를 배우지 않은 상태에서 여러 나라 사람들이 한 장소에서 작업을 하는 것처럼요.

이러한 문제점을 보완하기 위해 ISO(Internation Standard Organization, 국제 표준화 기구)에서 통신 장비 제조사에 구애받지 않도록 Network의 통신에 대한 표준화된 규격과 모델을 만들었는데, 그게 OSI입니다.

Fig01. 출처 http://tongsin79.tistory.com/entry/OSI-7-%EA%B3%84%EC%B8%B5

그림을 보면, 오른쪽의 OSI 7 Layer 구성도와 왼쪽의 TCP/IP Protocol Model로 나뉘는 것을 볼 수 있습니다. 이어서 설명할 예정이지만 L5, L6, L7은 상위 계층(Higher)으로 분류되며, 역할을 구분하기가 무척 애매합니다. 그래서 더욱 실질적인 Network 구현의 관점을 가진 Model이 필요했죠.
그게 좌측에 있는 TCP/IP Model(DOD Model이라고도 함)입니다.

L7 Application (응용 계층)
     1) Network를 사용하는 Software 중, User에게 Interface, E-Mail, Database 등의 서비스 제공
     2) Protocol : DNS, DHCP, Telnet, SSH, SMTP, POP3, HTTP, FTP 등

L6 Presentation (표현 계층)
     1) Application 계층에서 만들어진 정보를 표준화된 형식(표현형)으로 변환
         필요한 번역을 수행하여 두 System간 교환되는 Data를 일관되게 이해할 수 있도록 지원
     2) Encoder/Decoder, File Format, Data Compress, Encryption/Decryption,
         그래픽 확장자(형식, jpg / gif / png 등)

L5 Session (연결 계층)
      1) 두 System간 논리적인 연결 (Messenger나, 특정 Software등을 통한 연결 등)
          장치간 상호 작용을 설정 / 유지 / 동기화. 사용자 간 포트 연결(Session)설정 및 유효성 확인
      2) Protocol : NetBIOS, SSL(Secure Socket Layer), TLS(Transport Layer Secure)

L4 Transport (전송 계층)
     1) 하위 계층의 데이터에 대한 신뢰성 제공
          Packet의 전송이 유효한지 확인 / 전송 실패한 Packet은 재송신 등 신뢰성을 보장
          전체 메시지를 발신지 대 목적지간 제어하거나 에러를 관리
     2)  Protocol : TCP(Connection-Oriented, 연결 지향), UDP(Connectionless, 비연결 지향)

L3 Network (네트워크 계층)
     1) 다중 Network Link에서 Packet을 발신지로부터 최종 목적지까지 성공적으로 전달
         System간 연결성과 경로 선택 (Routing)
     2) Protocol : IP, ICMP, ARP(L2, L5), RARP(L2, L5), IGRP, EIGRP, OSPF, ISIS, BGP 등
     3) 주소 체계 : IP Addr.
     4) Device : Router, L3 Switch

L2 Data Link (데이터 링크 계층)
     1) Local System간 물리적 연결 / Flow Control /  Footer를 통한 Error Control
         => Frame을 오류 없이 장치에서 장치로 전달
         Switch의 경우, MAC Addr을 이용하여 정확한 장치로 정보를 전달
     2) Protocol :  Ethernet, Token-Ring, PPP, SLIP, HDLC, X.25, ATM 등
     3) 주소 체계 : MAC Addr.
     4) Device : Switch

L1 Physical (물리 계층)
     1) 장비간의 유/무선(물리적) 연결을 통해 Bit 단위의 정보를 전기신호로 전송 및 전파
          케이블 등 물리적 연결기의 전기적 명세(Interface)를 정하고 두 Node를 물리적으로 연결
     2) Device : Repeater, Hub

먼저번의 그림이랑 전혀 다르지 않은, 설명만 조금 더 추가된 그림인데요!
주로 하위 계층(L1, L2, L3, L4)의 특성은 Hardware적이고,
상위 계층(L5, L6, L7)의 특성은 Software적이라고 생각하시면 이해하시기 편할겁니다.

Network 망을 구성하거나, 통신을 수행하거나, Program을 개발할 때 반드시 이러한 Model을 준수해아만 하는 것은 아닙니다. 개발자의 경우에도, 개발자가 새롭게 정의한, 해당 프로그램 또는 개발자만의 계층이 정의될 수도 있습니다.

그렇다면, 이러한 Model에 대해서 우리가 왜 알아둬야할까요?
1) 각 계층과 해당하는 Protocol에 따라 Data 취급 방법(Header File 또는 Footer 첨부 등)에 대하여
     알게 되어 Data의 전달 과정을 더욱 상세하게 볼 수 있고, 각각 계층에서의 Protocol과 장비 등을
     더욱 능률적으로 구상을 할 수 있게 됩니다.
2) Data 전송 과정을 알고 있으므로, 장애가 발생하였을 경우, 오류를 추적하기가 더욱 쉬워집니다.
3) Network 망을 구성할 때에는, 이 Model을 기반으로 하여 구성을 하는 것이 다수이자 정석으로,
     대부분의 통신망들이 이러한 Model을 바탕으로 운용되는 것이 사실이므로, 우리는 이러한 계층적
     모델에 대해서 잘 이해하고 있어야합니다.

각 계층을 거치는 Data 전달 과정과 특징을 알면, 다소 난해할 수 있는 Network 구성을 더욱 쉽게 해결할 수 있습니다.

더욱 즐거운 작업 시간, 더욱 완벽한 일처리를 위해 이런 지식을 조금 진지하게 알아가시면 좋겠습니다.

#Network #OSI 7 Layer

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