Network Basic (3편 : OSI 7 Layer)

# 국제 표준화 기구(ISO)가 1984년에 발표한 OSI 7 Layer는 통신이 일어나는 과정을 7단계로 구분해서 한눈에 알아보기 쉽게 하기 위해 만들었다.

 

- 데이터의 흐름이 한 눈에 보인다.

- Trouble shooting(장애처리, 문제해결)이 쉽다.

- 네트워크를 공부하는 사람들이 네트워크 동작 과정을 쉽게 습득할 수 있다.
- 계층을 7 단계로 구분하고 각 층별로 표준화를 했기 때문에 여러 회사 장비를 사용해도 네트워크가 이상 없이 돌아간다.

1) 7계층 : APPLICATION LAYER (응용 계층)

- 사용자 인터페이스의 역할을 담당하는 계층

- 사용자들이 이용하는 네트워크 응용 프로그램 (ex. 크롬, 파이어폭스 등)

- 사용자와 가장 가까운 프로토콜 정의 (HTTP[80], FTP[20, 21], Telnet[23] 등)

 

2) 6계층 : Presentation Layer (표현 계층)
- 전송하는 데이터의 형식(Format)을 결정

- 다양한 데이터 Format을 일관되게 상호 변환하고 압축 기능 및 암호화, 복호화 기능을 수행

 

3) 5계층 : Session Layer (세션 계층)

- 네트워크상에서 통신을 할 경우 양쪽 호스트 간에 최초 연결이 되게 하고 통신 중 연결이 끊어지지 않도록 유지 시켜주는 역할을 한다.

- 반드시 4계층의 도움을 받음

- 통신을 하는 두 호스트들 사이에 세션을 열고, 닫고 관리하는 기능을 담당

 

#OSI 7계층의 심장, 4계층

4) 4계층 : Transport Layer (전송 계층)

- 정보를 분할하고, 상대편에 도달하기 전에 다시 합치는 과정을 담당 (Segment : Layer 4의 data 단위)

- 4계층 데이터를 쪼갬 (base Band 시분할 방식 사용)

- 목적지 컴퓨터에서 발신지 컴퓨터 간의 통신에 있어서 에러제어와 흐름제어를 담당

- 프로토콜 : TCP, UDP

→ TCP : 신뢰성, 연결지향성 = 에러제어 함 (ex. 계좌이체 할 때 사용) 쓰리 핸드 쉐이크

→ UDP : 비 신뢰성, 비연결지향성 = 에러제어 안함 (ex. 실시간, 전화, 생방 등)

컨텐츠의 선택에 따라 TCP, UDP를 쓸 것인지 결정한다.

 

① 4계층의 세그먼트 구성

- 헤더 28byte (Window Size)

에러가 발생하면 윈도우 사이즈를 절반으로 조절한다. 윈도우 사이즈를 줄여가면서 에러제어를 함

- 데이터 1460 byte

- 세그먼트(4계층 데이터의 단위) : 총 1480byte (MTU가 결정)

 

② Port

- TCP, UDP의 port : 65535 개가 존재

- Port = 항구 

 

③ IANA
- 0 ~ 1023 : wellknown port = 잘 알려진 포트

- 1024 ~ 49151 : register port = 등록해서 쓸 수 있다.

- 19152 ~ 65535 : Dynamic port = 소켓을 만들려고 포트 번호 랜덤하게 할당 받는 것

 

④ Socket

- IP와 Port 번호가 합쳐진 것

 

* Broad Band (주파수 분할 방식)

- 하나의 케이블을 통해서 여러 개의 콘텐츠를 신청할 수 있다. (케이블 하나에 여러 개의 주파수가 있음)

- 최종적으로 주파수를 분할해서 하나의 케이블로 여러 개의 통신을 가능하게 한다.

 

* Base Band (시분할 방식)

- 주파수 한 개 (케이블 하나로 단일 주파수를 사용)

- 단일 주파수를 사용하기 때문에 시간을 잘게 쪼개서 로테이션 해야 한다.

 

방화벽 ex) 몇 번 포트를 막는다. FTP, HTTP 등 / VPN = 방화벽 우회

 

5) 3계층 : Network Layer (네트워크 계층)

- Logical address (IP, IPX)를 담당하고 packet(패킷)의 이동 경로를 결정한다. (라우팅 테이블 이용)

- 경로선택, 라우팅, 논리적인 주소를 정의하는 계층

- 라우팅 프로토콜을 이용해서 best path(최적의 경로) 선택

- 3계층 PDU(bit) = 패킷

- MTU = 패킷의 최대 길이 (디폴트 1500)

ex) MTU 값이 1520이면 세그먼트 1500

 

6) 2계층 : Data Link Layer (데이터 링크 계층)

- 데이터 링크 계층은 물리적 계층을 통한 데이터 전송에 신뢰성을 제공한다.

- 이러한 서비스를 위해 물리적 주소(MAC)지정, 네트워크 토폴로지(BUS, STAR, RING 등), 오류통지, 프레임의 순차적 전송, 흐름제어 등의 기능이 있다.

- 이 계층에서 로컬 네트워크(LAN)에서 프레임을 안전하게 전송하는 것을 목적으로 한다.

- 직접 연결되어 있지 않는 네트워크에 대해서는 상위 계층에서 오류 제어를 담당해야 한다.

- 이더넷, 토큰링, 시리얼라인 연결 등 다양하다.

 

7) 1계층 Physical Layer (물리 계층)

- 네트워크 통신을 위한 물리적인 표준 정의

- 두 컴퓨터 간에 전기적인, 기계적인 그리고 절차적인 연결을 정의하는 계층

(케이블 종류, 데이터 송수신 속도, 신호의 전기 전압 등)

 

* 헤더 붙이는 과정 (encapsulating)

 

* 헤더 떼는 과정 (de-encapsulating)