OSI 7 계층 모델

OSI 참조모델의 목적과 구조

 

OSI 참조모델

-ISO에서는 개방형 시스템 간 상호접속을 위해 표준화된 네트워크 구조를 제공하는 기본 참조 모델 제정

-이기종 간 상호접속을 위한 가이드라인을 제시하고자 함

-7계층으로 이루어져 있고 각 계층은 단계별로 필요한 기능을 모아둔 모듈로 구성되어 있고 각 계층간의 독립성을 유지하고 있음

OSI 참조모델의 기본 목표

-시스템간의 통신을 위한 표준 제공과 통신을 방해하는 기술적인 문재들을 제거

-단일 시스템 간의 정보교환을 하기 위한 상호 접속점을 정의

-제품들 간의 번거로운 변환 없이 통신할 수 있는 능력을 향상

-OSI참조모델 표준이 모든 요구를 만족시키지 못할 경우, 다른 방법을 사용하는 것에 대한 충분한 이유를 제공

 

계층 구조

-통신 시스템의 상호접속에 필요한 제반 통신절차를 크게 7개의 계층으로 나누어 정의함

-7계층 구조는 제반 통신절차 가운데 기본적으로 비슷한 기능을 갖는 모듈을 동일 계층으로 분할함과 동시에 독립성을 유지할 수 있도록 함

-어느 한 모듈에 대한 변경이 다른 전체 모듈에 미치는 영향을 최소화 하는데 목적을 두고 있음

-OSI참조모델의 N번째 계층에서 다른 시스템의 N번째 계층과 통신하기 위해서는 상하계층의 메시지와 더불어 프로토콜 제어정보를 이용함

-동등 프로세스는 임의의 계층에서 상대편 동일 계층의 동등 프로세스를 통해 이뤄짐

 

상하 계층 간의 통신

-데이터를 주고받을 시 송신장치는 상위계층에서 하위계층으로 전달되고 수신장치는 하위계층에서 상위계층으로 거슬러 올라감

-각 계층 인터페이스는 인접한 계층에 제공해야 하는 정보와 서비스를 명확하게 정의해야 함

-계층마다 SDU에 PCI를 덧붙이는데 이는 전달하려는 데이터에 계층 고유의 헤더를 붙이는 것

-상하 계층 간의 통신이 요소

-OSI 7계층에서 사용되는 pdu

ㄴ

OSI 계층 모델

 

물리 계층

-가장 하위계층에서는 상위계층에서 내려온 데이터를 상대방까지 보낼 수 있도록 송신지와 목적지 간의 링크를 설정, 유지, 해제하기 위한 물리적, 전기적, 절차적인 특성을 규정함

-데이터링크 계층으로부터 한 단위의 데이터를 받아 통신 링크를 따라 전송될 수 있는 형태로 변환

-비트의 흐름을 전자기 또는 광 신호로 변환

-매체를 통해 신호를 전송

데이터링크 계층

-이웃하고 있는 노드 간의 데이터 전송을 담당

-헤더와 트레일러를 덧붙임

 

-접근제어 : 특정 순간에 어느 시스템이 회선을 점유하는지를 결정하는 기능

-흐름제어 : 수신기의 노드에 도착하는 패킷의 양이 그 노드가 처리할 수 있는 양보다 많아지는 것을 막아주는 기능

-오류제어 : 오류가 발생한 프레임을 검출하고 이를 재전송 또는 복원하는 방법 등의 기능

-동기화 : 프레임의 도착을 수신국에 알리기 위한 비트를 포함, 타이밍을 조절

-주소지정 : 다음 차례로 접근할 노드의 물리주소를 포함하는 기능

 

네트워크 계층

-개방형 시스템 사이에서 네트워크의 연결을 관리하고 유지하며 해제하는 기능

-논리적 링크 구성

-경로배정 서비스 : 스위칭 & 라우팅

 

-패킷 전달 : 송신자로부터 수신자까지 패킷을 전달하는 기능

-논리주소 지정 : 송신지와 수신지의 네트워크 주로를 헤더에 포함하여 전송하는 기능

-라우팅 : 송신지에서 수신지까지 데이터가 전송될 수 있는 여러 경로 중 가장 적절한 전송경로를 선택하는 기능

-주소변환 : 수신지의 네트워크 주소를 보고 다음으로 송신되는 노드의 물리주소를 찾는 기능을 제공(ARP)

-다중화 : 하나의 데이터 회선을 사용하여 동시에 많은 상위 프로토콜 간의 데이터 전송을 수행하는 기능

 

전송계층

-네트워크 서비스와 사용자 서비스 간의 인터페이스 기능

>네트워크 서비스 : 1~3 계층

>사용자 서비스 : 5~7 계층

-전체 메시지의 종단간 전송을 수행

-종단간 : 최종 목적지까지의 데이터 전송을 의미하며 오류가 발생한 세그먼트의 처리도 담당

-서비스 포트 주소 지정 : 응용프로그램을 실행 중인 컴퓨터에서 하위 계층으로부터 수신된 메시지를 해당되는 응용으로 전달하는 것을 보장

-분할과 재조함 : 전송 가능한 크기로 나누고 각 세그먼트에 순서 번호를 표시

-연결 제어 : 데이터를 안전하게 전송하기 위해 발신지와 목적지 사이의 논리적 통로인 연결을 만드는 기능

-흐름제어 : 종단과 종단간의 흐름제어를 통하여 신뢰성 있는 전달을 보장

-오류제어 : 송신측에서 전체 메시지가 수신측까지 오류가 없이 전달되었는지 확인

 

세션계층

-특정한 한 쌍의 프로세스들 사이에서 세션이라 불리는 연겨를 확립하고 유지하며 동기화 

-사용자 간의 데이터 교환을 조직화 시키는 수단을 제공

표현계층

-송수신자가 공통으로 이해할 수 있도록 데이터 표현 방식을 바꾸는 기능 수행

-비트들의 구조화 방식을 PDU 필드 내에서 정의

응용계층

-응용 프로세스가 네트워크 환경에 접근하는 수단을 제공

-응용 프로세스들이 상호간에 유용한 정보 교환 가능

-X.400 :메세지 처리를 담당하는 서비스로 주로 전자우편에 관한 표준

-X.500 : 전자적인 디렉토리로 개발하기 위한 표준 방식

 

TCP/IP의 이해

 

-인터넷에서 사용하는 응용 프로그램은 대부분 이 tcp/ip 프로토콜을 이용하여 데이터를 교환 함

-tcp/ip를 지원하는 네트워크에 연결된 컴퓨터는 tcp/ip를 지원하는 소프트웨어만 있으면 문제없이 다른 기종의 컴퓨터와 통신할 수 있음

 

네트워크 접속 계층

-OSI 모델의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당됨

-TCP/IP에서는 물리계층과 데이터 링크 계층을 특별히 정의하지 않았으며 모든 표준 및 임의 네트워크를 지원할 수 있도록 하고 있음

 

네트워크 계층

-OSI모델의 네트워크 계층에 해당되며 인터넷 계층이라고도 함

-네트워크 패킷 전송을 제어하고 데이터를 전송할 때 경로를 선택함

-IP는 네트워크의 주소 체계를 관리하고 데이터그램을 정의하며 전송에 필요한 경로를 결정함

 ㄴ데이터그램이란 IP프로토콜에서 다루는 패킷데이터를 의미함

 

전송계층

-OSI모델의 전송계층에 해당 되며 상위계층에서 볼 때 두 호스트 간의 데이터 전송을 담당하는 계층으로 TCP와 UDP프로토콜을 사용함

-네트워크 양단의 송수신 호스트 간의 신뢰성 있는 전송 기능을 제공하는 것

-신뢰성이있는 만큼 헤더의 오류코드에 대응할 수 있는 각종 정보가 들어 있음

-시스템의 논리 주소와 포트번호가 있어 각 상위 계층 프로세스를 연결하여 통신함

 

응용계층

-OSI모델의 세션, 표현, 응용을 모두 결합하여 하나의 응용계층이 됨

-이메일 프로토콜, 파일전송 프로토콜, 도메인명 시스템, 웹 프로토콜 등 다양한 프로토콜이 있음

 

OSI 7계층과 TCP/IP 계층 구조 비교