OSI 7계층

OSI 7계층 상호간의 전달 원리

• 최상위 계층(7계층)에서 발생한 데이터를 하위 계층으로 차례로 전달
• 처음의 데이터에 각 계층에서 전달받은 헤더정보를 추가하여 전달
• 수신측에 온 데이터를 각 계층의 헤더에 해당되는 부분을 벗기며 최상위 계층으로 전달
• 즉, 캡슐화와 캡슐해제 과정을 거쳐 송신 측의 최상위 계층에서 보낸 원래의 데이터를 수신 측의 최상위 계층으로 정확하게 전달
• 캡슐화: 데이터에 헤더를 씌우는 과정
• 캡슐해제: 수신 측에서 각 계층의 헤더를 벗기는 과정

OSI 7 계층 (Open Systems Interconnection Model)

• 물리 계층(1계층): 전기적 신호, 전송 매체 (Ethernet, 광케이블 등)
• 데이터 링크 계층(2계층): MAC 주소 기반 통신, 스위치 작동
• 네트워크 계층(3계층): IP 주소 기반 패킷 전달, 라우팅 수행
• 전송 계층(4계층): TCP/UDP 프로토콜을 이용한 데이터 전송
• 세션 계층(5계층): 연결 유지 및 동기화 (예: 로그인 세션)
• 표현 계층(6계층): 데이터 암호화, 압축
• 응용 계층(7계층): 사용자 인터페이스 제공 (HTTP, FTP 등)

OSI 계층 프로토콜

물리 계층

• 데이터가 전송되는 동안 연결을 유지하거나 해제하는 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 틍성을 정의
• 데이터를 어떻게 손실 없이 보낼지 정한다

데이터 링크 계층

 

• 두 시스템 사이에서 오류 없이 정보 데이터를 전송하기 위해 상위 계층에서 받은 비트열의 데이터로 프레임을 구성하여 하위 계층으로 전달
• 노드-대-노드 전달, 주소 지정, 전송 제어, 흐름 제어, 오류 제어, 동기화 등이 있음
• 데이터 동기를 제고하여 비트들을 식별
• 전송할 데이터 앞에는 헤더(발신지 주소, 목적지 주소), 뒤에는 트레일러를 추가

1. 정보 전송:

1. 데이터 링크가 확립되면 정보를 전송
2. 전송로에서 발생한 오류를 검출 한 뒤 그것을 정정하도록 제어하며 정보를 전송

2. 데이터 링크 해제

1. 데이터 전송이 종료되면 그 내용을 수신 측에 통보
2. 전송의 끝을 알려주는 EOT(패킷)을 문자로 보내며, 양쪽 장치 간의 노리적 연결을 절단하여 해제

3. 흐름 제어

• 회선 양쪽 시스템이 처리 속도가 다를 때 데이터양이나 통신속도가 수신 측이 처리할 수 있는 능력을 넘어서지 않도록 조정하는 기능
• 정지 대기 방식(Stop and Wait):
  • 데이터를 다 받을 때 까지 대기하는 방식
  • 시간은 오래걸리나 재전송이 보장되므로 신뢰성이 높다
  • 흐름 제어 방식 중 가장 간단하다
• 슬라이딩 윈도 방식:
  • 한 번에 데이터를 전송하면 수신측에서 못 받은걸 요구
  • 대표적 방식

4. 오류 제어

• 오류는 통신회선의 순간적인 절단 현상, 혼선, 펄스성 잡음, 에코 현상 등 전기적 원인 때문에 발생

5. 검출 후 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request)

• 오류 발생시 수신측은 송신측에 오류 발생 사실, 프레임 재전송 요구 전달
• 수식측 신호:
  • ACK: 데이터 잘 받았음
  • NAK: 데이터에 오류 있음
• 송신 측은 전송 중인 프레임을 기억해야 하므로 버퍼가 필요하며 버퍼의 크기는 프레임의 크기와 개수로 결정

6. 전진 오류 수정(FEC: Forward Error Connection)

• 수신측에서 오류 검출 뿐 아니라 오류 수정도 가능
• 연속적인 데이터 전송이 가능하며 역채널을 사용하지 않는다.
  

  

네트워크 계층

• 통신 노드에서 다양한 경로 설정, 메시지 등을 라우팅, 망 노드 간에 트래픽 제어 역할 수행
• 상위 계층에서 전달 받은 데이터를 패킷으로 구성하여 하위 계층으로 전달
  

  

전송 계층

• 데이터를 보내기 전 마지막으로 오류 체크 및 오류 복구 하는 계층
• 단순히 오류 검사 외에도 TCP의 세그먼트 분할 및 순서 재조합, 포트 번호를 통한 멀티플렉싱 기능도 포함됨

세션 계층

• 송신 측과 수신 측 사이에서 토큰을 사용하여 프로세스를 서로 연결,유지,해제하는 역할
• 실생활에서는 많이 사용되지 않거나, 응용 계층에 통합되는 경우도 많음

기능	내용
세션 연결의 설정과 종료	세션 연결을 설정, 종료,관리하는 절차를 규정
반이중	데이터를 한 방향씩 교대로 교환하며, 데이터를 송신할 권리는 데이터 토큰 소유자에게 있음
동기	세션을 연결하는 동안 동기를 다시 제공함
예외 보고	세션을 연결하는 동안 예외 보고를 제공함

표현 계층

• 송신 측과 수신 측 사이에서 서로 다른 부호 체계 간 변환과 표준화된 데이터 형식을 규정
• 데이터 형식, 명령 해석, 코드 변환, 암호화, 텍스트 압축 등의 기능

응용 계층

• 사용자한테 편의성 제공
• ex) 카카오톡, 메일, 등