OSI_7계층

OSI 7계층이란

OSI(오픈 시스템 상호 연결(Open Systems Interconnection))

네트워크 통신 기능을 7개의 계층으로 나누는 개념적 프레임워크입니다. OSI 데이터 모델은 컴퓨터 네트워킹을 위한 범용 언어를 제공하기 때문에 다양한 기술이 표준 프로토콜 또는 통신 규약(규칙)을 제공하여 사용할 수 있습니다.

OSI 모델을 사용하는 이유

네트워크 통신 기능을 7개의 계층으로 나누는 개념적 프레임워크
. OSI 데이터 모델은 컴퓨터 네트워킹을 위한 범용 언어를 제공하기 때문에 다양한 기술이 표준 프로토콜 또는 통신 규약(규칙)을 제공하여 사용할 수 있음.

물리 계층

OSI 7계층의 가장 아래에 위치한 1계층으로 하드웨어를 뜻함.
위의 계층에서 보내진 데이터를 다른 물리 계층에 전송하거나, 데이터를 중간에 차단하거나 하는 일을 함.

전송 단위

데이터는 기본적으로 0,1로 인코딩해 보냄.

데이터 단위인 Frame은 PDU, process Data Unit이라고 한다. 2계층인 데이터 링크 계층에서 내려온 데이터, PDU가 물리 계층으로 내려오면 0,1로 인코딩이 되고, 이 bit를 신호로 바꿔 통신한다.

시그널링(signaling)

물리 계층과 물리 계층 간의 통신 방식을 일컫는 개념, 전기, 빛, 전파 방식이 존재함.

전기

• 구리선 케이블인 UTP, 전화선, 동축 케이블

빛

• 광섬유 케이블

전파

-WIFI 같은 무선 인터넷, 마이크로파 패턴

계층 장비

리피터

신호의 세기를 증폭해서 먼 거리 통신을 가능하게 한다. 현재는 거의 사용되지 않는다.

허브

한 사무실이나 가까운 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며 신호 증폭 역할을 하는 리피터의 역할도 포함함.
반 이중 전송 방식인 CSMA/CD 방식을 사용함.

• 전송 방식

이름	종류
simplex	단방향 통신, 수신 측은 송신 측에 응답 불가
half_duplex	(반 이중 전송 방식) 서로 연결할 수는 있으나 순서가 정해져 있음
full_duplex	(전 이중 전송 방식) 양쪽에서 자유롭게 정보가 교환된다

CSMA/CD(Carrier Sense Mutiple Access/Collision Detection)

통신 방식의 하나.

송신 노드는 데이터를 전송하고 다음 채널에서 다른 노드의 데이터 충돌 발생을 지속적으로 감지.

충돌이 발생하면 모든 노드에게 충돌 발생을 통지하고 재전송을 시도. CSMA/D는 반 이중 전송 방식(half duplex)로 양뱡향으로 통신하나 각 송수신의 시간이 정해진 방식. </span>

충돌 도메인

허브는 수신한 신호에 대해 어떠한 제어를 하지 않고 그저 흘려 보낸다.(flooding)
=> 두 개 이상의 기기가 동시에 신호를 발생시키면 신호가 부딪힐 수 있다.(충돌 현상) => 충돌이 발생할지도 모르는 범위를 지정한다.(충돌 도메인)

기능	설명
데이터 전송 매체	전기적, 광학적 신호를 통해 데이터를 전송하는 매체를 정의한다. 동축 케이블, 광섬유, 트웨스티드 페어 케이블 등 물리적 전송 매체가 여기에 포함된다.
신호 변환	0과 1의 이진수로 표현하고, 이를 전기 신호나 광신호로 변환하여 전송한다. 반대로 수신 측에서는 이 신호를 다시 이진수로 변환하여 데이터로 복원한다.
비트 전송	네트워크를 통해 비트를 순차적으로 전송하는 역할을 수행한다. 여기서는 패킷이나 프레임으로 조작되지 않고 순수하게 bit 단위로 전송된다.
네트워크 토폴로지	장치간 구조(star형, bus 형, ring 형 등)을 정의하고 데이터 전송 방식을 규정한다.
신호 강도와 전송 속도	신호의 강도, 전압 수준, 전송 속도 등의 물리적 특징을 의미한다.

데이터 링크 계층

네트워크 기기 간의 데이터 전송을 담당하며 오류 검출 및 제어 기능을 수행함.

네트워크 계층

데이터를 목적지까지 전달하는 경로를 결정한다. 전송 데이터 : 프레임

전송 계층

데이터의 전송을 관리하며, 오류 검출 및 복구, 흐름 제어를 수행함.

세션 계층

통신 세션을 설정, 유지, 종료하는 역할을 함. 세션의 연결 및 관리가 이루어짐.

표현 계층

데이터의 형식을 변환하고, 암호화 및 복호화를 수행하는 역할을 수행함.

응용 계층

사용자와 직접 연결하는 계층(인터페이스 계층), 이메일, 웹 브라우징 등의 응용 프로그램이 여기 속함.