OSI 7 layer

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네트워킹(Networking)란 ? 

연결된 다양한 데이터 링크 상의 데이터 통신을 활용하여 특정 그룹의 통신 장치들을 연결하고 

정보를 효과적으로 공유할 수 있도록 만드는 통신 기술

통신 장치 : 종단 시스템, 중계 시스템

 

네트워크(Network)란?

- 공통의 데이터 통신이나 네트워킹 프로토콜 집합을 사용하여 정보를 공유하는 컴퓨터 등 

통신 장치 그룹 

- 데이터 통신 하부 구조와 네트워킹 상부 구조로 구성된 분산 시스템 

 

OSI 7 layer란?

네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델

 

장점?

계층 별 유지 보수 용이 

데이터 전송 방식을 알 수 있다.

 

아래 그림이 OSI 7 layer 통신 방식을 나타낸 그림이다.

맨아래 1계층에서 시작해서 최상부 7계층으로 구성되어 있다.

 

캡슐화 (Encapsulation)

데이터 송신 시  상위 계층으로 부터 순서대로 하위 계층까지 각 계층에  헤더들이 추가하는 과정

 

역캡슐화 (Decapsulation)

데이터 수신 시  하위 계층부터 순서대로 데이터의 헤더를 제거하고 상위 계층으로 전달하는 과정

헤더 (Header)

데이터의 앞 부분에 위치하는 데이터 전송에 필요한 정보

 

캡슐화를 사용하는 이유?

1. 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화

2. 목적에 부합하는 기능만 수행

3. 네트워크 동일 계층 간 호환성 유지

4, 데이터 손상 방지

계층별 설명 

1 layer - Physical layer (물리 계층)

물리 매체를 통해 비트 흐름 전송을 위해 필요 기능들을 조정 , 인터페이스의 기계적-전기적 규격, 전송 매체를 다룸.

물리 매체의 신호(signal)와 신호 전송 절차, 데이터와 신호간의 변환(coding),  신호와 신호 간의 변환 , 

신호 다중화 절차  등 정의

 

신호 전송 방식 

- 단방향(simplex)  : 한쪽 방향으로만 신호 전송

- 반이중방향(half-duplex) : 한 순간에 한 방으로만 신호 전송

- 전이중방향(full-duplex)  : 동시에 양방향으로 신호 전송 

 

물리 계층 예

- 동축 케이블, 광섬유, 모뎀, DSU, CLU, PHY

  

2 layer - Data link layer (데이터 링크 계층)

가공되지 않은 내용의 전송을 다당하는 물리층을 신뢰성 있는 링크로 변환시켜 주고 

노드-대-노드(node-to-node) 전달함.

단일 물리 매체 또는 물리 매체의 상호 연결로 구성된 데이터 링크 상의 데이터 전송 절차 정의 

데이터 전송 단위와 전송 절차, 오류 제어, 흐름 제어, 동기 제어 절차 정의 

 

데이터 링크 주소 

- 데이터 링크에 연결된 장치를 구분하기 위한 주소 

- 네트워크 주소(IP)와 구분하기 위해 물리 주소(Physical Address, MAC 주)라 함.

 

데이터 링크 계층 예

- Ethernet, Wifi , MAC address

3 layer - Network layer (네트워크 계층)

패킷을 발신지로부터 여러 네트워크(링크)를 통해 목적지까지 전달

데이터 링크 간의 상호 연결 방식, 데이터 링크 간의 데이터 전달 경로 설정(routing) 및 데이터 전달

절차 등을 정의

네트워크 주소(IP) 정의

 

네트워크 계층 예 

- IP, ICMP, IGMP, GSM, LTE, LPWAN

4 layer - Transport layer (트랜트포트 계층)

전체 메세지를 프로세스-대-프로세스 전달함.

특정 응용 프로세스 간에 효과적이고 신뢰할 수 있는 데이터 전송 절차 정의

응용 메시지 적절한 분할, 다중화

종단간(응용 프로세스 - 응용 프로세스) 오류 제어 

종단간 흐름 제어

 

트랜스 포트 계층 예 

- TCP, UDP , DTLS

 

5 layer - Session layer (세션 계층)

통신 시스템들 사이의 상호작용을 설정-유지하고 동기화 함

응용 프로세스 간의 대화의 단위인 세션의 유형, 대화 방식, 대화 제어, 미디어 제어,

참여자 제어 절차 등을 정의

 

세션 구조 

- 세션 유형 : 일대일(point-to-point), 다자간(multipoint)

- 대화 방식 : 단방향(simplex), 전이중(full-duplex), 반이중(half-duplex)

- 미디어 구조 : 단일 미디어, 멀티 미디어

 

세션 계층 예 

- SSH, SSL/TLS

 

6 layer - Presentation layer (표현 계층)

통신 시스템 사이에서 교환되는 정보의 구문과 의미에 관련되어 변환, 압축, 암호화를 담당

응용 프로세스 간에 상호 교환하는 정보가 서로 동일하게 이해될 수 있도록 

정보 표현 제어 서비스 제공 

 

표현 방식 예

- 문자 코드 : ASCII, Unicode, UTF-8

- 이미지 : JPEG, TIFF, BMP

- 오디오 : MP3, AAC, WMA

- 비디오 : MPEG-4, H.264, M-JEG

- 암호 : DES, AES, RSA, ECC

 

 

7 layer - Application layer (응용 계층)

사용자(사람, SW)가 네트워크에 접근할수 있도록 함

특정 응용 서비스를 위해 교환되어야 할 메시지들의 구문(syntax)과 교환 절차,

그리고 메시지 교환 과정에서 수행해야 할 행위들을 정의

 

응용 계층 예

- HTTP, MQTT, CoAP, AMQP, E-MAIL, 원격 파일 접근 등