OSI 7 계층 (Open System Interconnection Reference Model)
- 국제표준화기구(ISO)에서 구성한 네트워크 모델 -
목차
1. OSI 7 계층
2. 계층 별 프로토콜의 용도
| 1. OSI 7 계층
| 요약
- OSI 7 계층; 시스템 간 통신을 위한 프로토콜 디자인과 통신 계층으로 구성된 네트워크 모델
- 참조할 때 사용하는 개념적 모델
- 7가지 계층 존재 ( Application, Presentation, Session, Transport, Network, Data Link, Physical )
- 각 계층은 하위 계층을 이용 ( 2계층은 1계층, 3계층은 2계층 ... )
| 본문
# 정의
- 이기종 시스템 간 상호 통신을 위하여 국제표준화기구(ISO)에서 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신 계층을 구성하여 개발한 네트워크 모델이며 7가지 계층이 다음과 같이 구현되어있다.
7 계층 Application ( 전송 ) 6 계층 Presentation ( 프레젠테이션 ) 5 계층 Session ( 세션 ) 4 계층 Transport ( 전송 ) 3 계층 Network ( 네트워크 ) 2 계층 Data Link ( 데이터 링크 ) 1 계층 Physical ( 물리 )
# 특징
- 물리적으로 구현된게 아닌 참조하기 위해 사용하는 개념적 모델이다.
- 각 계층은 하위 계층이 제공하는 서비스를 이용한다.
ex) 2계층은 1계층이 제공하는 서비스를 이용,
3계층은 2계층이 제공하는 서비스를 이용
- 상위 계층에서 하위 계층으로 데이터를 전달할 때 헤더와 트레일러를 추가하여 데이터에 대한 캡슐화를 진행한다.
반대로 데이터를 수신하는 경우 헤더와 트레일러를 제거하고 분석하여 상위 계층으로 전달하는 역캡슐화를 수행한다.
| 계층 별 정리
| 계층 | 전송 단위 | 설명 |
| Application (응용) | 메시지 | 사용자가 전송하고자 하는 데이터를 메시지 단위로 전송 |
| Presentation (프레젠테이션) | 메시지 | |
| Session (세션) | 메시지 | |
| Transport (전송) | 세그먼트 (Segment) | 메시지를 전송에 최적화한 세그먼트 단위로 나누어 전송 |
| Network (네트워크) | 패킷 (Packet) | 세그먼트 패킷 단위로 나누어 전송 & 헤더 추가 3계층 해더: IP 주소 및 정보를 포함 |
| Data Link (데이터 링크) | 프레임 (Frame) | 패킷을 프레임 단위로 나누어 전송 & 헤더와 트레일러 추가 2계층 해더&트레일러: MAC 주소와 오류 검출을 위한 CRC 값을 포함 |
| Physical (물리) | 비트 (Bit) | 프레임을 물리 매체에 따라 비트 단위 전송 |
| 계층 | 프로토콜 |
| Application (응용) | HTTP/HTTPS, DNS, FTP/SFTP, TLS/SSL, SMTP, POP3/IMAP, TELNET/SSH, DHCP, RDP, SNMP |
| Presentation (프레젠테이션) | SMB, AFP, ASN.1 |
| Session (세션) | SSL, TLS, NetBIOS |
| Transport (전송) | TCP, UDP, RTP |
| Network (네트워크) | IP, ICMP, ARP, RARP, IGMP, BGPG, RIP, IPX |
| Data Link (데이터 링크) | Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM |
| Physical (물리) | RS-232, USB, I2C, IEEE802.15.4, 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T, Bluetooth |
| 2. 계층 별 프로토콜의 용도
> Application 계층 프로토콜
프로토콜 역할 HTTP/HTTPS 웹 페이지 전송 DNS 도메인 네임 해석 TLS/SSL 보안 통신 FTP/SFTP 파일 전송 SMTP 이메일 전송 POP3/IMAP 이메일 수신 TELNEL/SSH 원격 접속 DHCP IP주소 자동 할당 RDP 원격 데스크탑 연결 SNMP 네트워크 관리 및 모니터링
> Presentation 계층 프로토콜
프로토콜 역할 SMB 파일 및 프린터 공유, 네트워크 통신 AFP macOS 간 파일 공유 ASN.1 데이터 구조 표현 및 직렬화, 인코딩
> Session 계층 프로토콜
프로토콜 역할 SSL 보안 연결 암호화 TLS SSL의 후속 버전, 보안 연결 암호화 NetBIOS 네트워크 상에서 컴퓨터와 서비스 식별
> Transport 계층 프로토콜
프로토콜 역할 설명 TCP 연결 지향형 프로토콜 데이터를 정확하게 전달하기 위해 연결을 설정, 패킷의 순서 및 오류를 확인하여 전송 UDP 비연결형 프로토콜 연결을 설정하지 않고 빠르게 데이터를 전송, 신뢰성보다는 속도가 중요한 경우 사용 RTP 실시간 데이터 전송 프로토콜 음성, 비디오 등 실시간 데이터를 전송하는 데 사용, 주로 멀티미디어 스트리밍에 활용
> Network 계층 프로토콜
프로토콜 역할 설명 IP 네트워크 계층의 주소 지정 및 패킷 전달 인터넷 및 기타 네트워크에서 데이터를 패킷 형태로 전송하고, 주소를 기반으로 라우팅 ICMP 오류 보고 및 진단 네트워크에서 발생한 오류를 보고하거나 연결 상태를 확인하는 데 사용 ex) 핑 ARP MAC 주소를 IP 주소로 매핑 로컬 네트워크에서 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 찾는 데 사용 RARP 네트워크에서 IP 주소를 알지 못하는 장치가 자신의 IP 주소를 찾을 때 사용 (현재는 거의 사용되지 않음) IGMP 멀티캐스트 그룹 관리 IPv4 네트워크에서 멀티캐스트 그룹에 대한 가입과 탈퇴를 관리 BGP 자율 시스템 간의 경로 선택 인터넷의 라우팅을 담당하는 프로토콜, 자율 시스템(AS) 간에 최적 경로를 선택 및 공유 RIP 거리 벡터 라우팅 라우터가 네트워크 경로를 선택하는 데 사용, 최단 경로를 거리 기준으로 선택 IPX Novell NetWare 네트워크에서 사용 IPX는 NetWare 환경에서 네트워크 연결과 라우팅을 관리, TCP/IP가 보편화되기 전 많이 사용됨
> Data Link 계층 프로토콜
프로토콜 역할 Ethernet 데이터 프레임 전송 Token Ring 순차적 데이터 전송 FDDI 고속 광섬유 데이터 전송 ATM 셀 기반 고속 데이터 전송
> Physical 계층 프로토콜
프로토콜 역할 RS-232 직렬 데이터 통신 USB 범용 직렬 데이터 통신 I2C 저속 직렬 통신 IEEE802.15.4 저전력 무선 통신 10BASE-T 10Mbps 이더넷 100BASE-T 100Mbps 이더넷 1000BASE-T 1Gbps 이더넷 Bluetooth 단거리 무선 통신