1. OSI 모형
OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다.
일반적으로로 OSI 7 LAYER라고 하며, 각 계층은 하위계층의 기능을 이용하고, 상위계층에게 기능을 제공한다.(4계층의 TCP는 3계층의 IP를 이용)
일반적으로 하위계층은 하드웨어로 상위계층은 소프트웨어로 구현된다.
OSI 7 Layer의 목적은 서로 이질적인 네트워크 장비 및 어플리케이션들과 통신규격을 각 계층단위로 표준화하고, 네트워크상의 주체들간에 상호 데이터 전송시 정의된 표준을 준수하도록 하는데 있다. 표준화된 Layer를 이용할 경우, 모든 네트워크 장비를 다 제작/구현할 필요가 없기때문에 전체적으로 비용의 절감효과가 있다고 할 수 있겠다.
데이터 송신시 상위계층에서 하위계층으로 데이터가 전달되며, 이 과정에서 각 계층을 인식하기 위해 계층을 통과할때마다 해당 계층의 Header 정보가 데이터에 붙게되는데, 이러한 과정을 Encapsulation이라고 하며, 반대로 수신시에는 Header정보를 벗겨나가기 때문에 De-Encapsulation이라고 한다.
2계층에서는 오류제어를 위해 테일이 추가된다.
계층 1. 물리 계층
물리 계층(Physical layer)은 네트워크의 기본 네트워크 하드웨어 전송 기술을 이룬다. 데이터링크 계층으로부터 데이터를 받아 물리적매체를 통해 데이터를 전송한다.
- 데이터 전송 단위 : 비트(bit)
- 장비 허브, 리피터
- 프로토콜 : RS-232, RS-449 등 케이블
계층 2. 데이터링크 계층
데이터 링크 계층(Data link layer)은 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층이다. 오류없이 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 전달하기 위해 네트워크 계층으로부터 받은 정보에 주소와 제어정보를 추가(Header, Tail)한다. 네트워크카드의 Mac Address(물리적 주소)가 이 계층에서 사용하는 주소값이다.
- 데이터 전송 단위 : 프레임(Frame, 비트의 모음)
- 장비 브리지, 스위치
- 프로토콜 - Ethernet(이더넷), PPP, HDLC, ALOHA 등
계층 3. 네트워크 계층
네트워크 계층(Network layer)은 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층이다. Header의 Host(논리적 주소) 정보를 기반으로 출발지로부터 목적지까지 성공적이고 효과적으로 전송되게 한다.
- 데이터 전송 단위 : 패킷
- 장비 : 라우터
- 프로토콜 - IP, RIP, ARP, ICMP
계층 4. 전송 계층
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. Header에 Port 정보를 기반으로 전체 메시지의 유효성, 실패한 데이터 재전송 등을 담당한다.
- 데이터 전송 단위 : TCP Segment / UDP Datagram
- 장비 : 게이트웨이
- 프로토콜 - TCP, UDP
계층 5. 세션 계층
세션 계층(Session layer)은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다. 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. 통신 세션(포트 연결)을 구성하고, 사용자간의 세션이 유효한지 확인하고 설정한다.
- 데이터 전송 단위 : 메시지(message)
- 프로토콜 - NetBIOS, SSH
계층 6. 표현 계층
표현 계층(Presentation layer)은 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어 준다. 네트워크상 서로 연결된 장치들간의 통신에서 암호화/압축/MIME 인코딩 등의 동작을 수행한다.
- 데이터 전송 단위 : 메시지(message)
- 프로토콜 - JPG, MPEG, AFP, PAP
계층 7. 응용 계층
응용 계층(Application layer)은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다. 사용자가 네트워크에 접근할 수 있게 해주며, 실제 네트워크 서비스를 제공하는 계층이다.
- 데이터 전송 단위 : 메시지(message)
- 프로토콜 : HTTP, FTP, DNS, SMTP
2. OSI VS TCP/IP
OSI는 ISO에 모델로 제안한 것이며, TCP/IP 모델의 경우 미국방성에서 ARPANET 프로젝트를 진행하여 탄생하게 된다.
간단하게 생각하면 TCP/IP 모델은 OSI 7 Layer를 4개의 계층으로 압축시킨 것이라고 할 수 있다. 결국 계층을 어떻게 분리하는가에 대한 차이일뿐이다.
계층 1. 네트워크 계층
OSI의 1.2계층에 해당한다.
- 데이터 전송 단위 : Frame(bit의 모음)
계층 2. 인터넷 계층
OSI의 3계층에 해당한다. 흐름제어나 에러제어 기능은 TCP에서 담당하기 때문에 IP에서는 제공하지 않는다.
- 데이터 전송 단위 : IP Datagram
계층 3. 전송 계층
OSI의 4계층에 해당한다. 연결형을 지향하는 경우 TCP, 비연결형을 지향하는 경우 UDP를 사용한다.
- 데이터 전송 단위 : TCP Segment / UDP Datagram
Ref :
TCP/IP 프로토콜
TCP와 UDP 비교
계층 4. 응용 계층
OSI의 5,6,7 계층에 해당한다. TCP에 기반한 다양한 응용계층 프로토콜이 존재한다.(SMTP, POP3, IMAP, HTTP, FTP, Telnet, DNS, SNMP)
- 데이터 전송 단위 : Message