OSI 7계층 (TCP/IP 4계층)

초기 여러 정보 통신 업체 장비들은 자신의 업체 장비들끼리만 연결이 되어 호환성이 없었다. OSI 7계층은 

모든 시스템들의 상호 연결에 있어 문제없도록 국제 표준 기구 ISO가 발표한  네트워크 모델이다.

TCP/IP 4계층은, TCP/IP 프로토콜 통신 과정에 초점을 맞추어, OSI 7계층을 좀 더 단순화 시킨 계층을 의미한다.

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층

OSI 7계층은 Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application 각 계층으로 구분되어 있고 TCP/IP 4계층은 Session, Presentation, Application가 하나의 계층을 이루고 Network 계층이 Internet 계층으로, Physical, Data Link가 Network Access 층으로 이루어진다.

 

 

데이터 송 수신 과정

데이터 송, 수신 과정은 다음과 같다. 각 계층에서 헤더를 붙여서 다음 층으로 전달하고 수신 받는 호스트에서는 헤더를 분리시키며 데이터를 수신한다. 

 

각 Layer 의 역할은 다음과 같다.

 

물리계층(Physical Layer) (bit)

• 7계층 중 최하위 계층.
• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해 데이터를 전송.
• 데이터는 0과 1의 비트열, 즉 On, Off의 전기적 신호 상태로 이루어져 해당 계층은 단지 데이터를 전달.
• 단지 데이터 전달의 역할을 할 뿐이라 알고리즘, 오류제어 기능이 없음
• 장비로는 케이블, 리피터, 허브가 있음

데이터링크 계층(Data-Link Layer) (frame)

• 인접한 두 개방 시스템간의 신뢰성있는 정보 전송을 위해 시스템간 연결 설정, 유지, 종료 등을 담당
• 속도차 조절을 위한 흐름 제어 기능, 프레임 시작/끝 구분을 위해 동기화 기능, 오류 검출/회복을 위한 오류 제어 기능, 순차적 정보 전달을 위한 순서 제어 기능 제공
• MAC 주소를 통해서 통신
• 데이터 링크 계층에서 데이터 단위는 프레임(Frame)
• 장비로는 랜카드, 브리지, 스위치가 있음

네트워크 계층(Network Layer)  (packet)

• 라우팅 기능을 맡고 있는 계층으로 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 데이터를 보내는 기능을 가지고 있음(최적의 경로를 설정가능)
• 컴퓨터에게 데이터를 전송할지 주소를 갖고 있어서 통신가능(=우리가 자주 듣는 IP 주소가 바로 네트워크 계층 헤더에 속함)
• 중계 기능
• 네트워크 계층에서 데이터 단위는 패킷(Packet)
• 장비로는 라우터, L3 스위치가 있음

전송 계층(Transport Layer) (Segment)

• 종단 간 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당
• 송신자와 수신자 간의 신뢰성있고 효율적인 데이터를 전송하기 위하여 오류검출 및 복구, 흐름제어와 중복검사 등을 수행
• 데이터 전송을 위해서 Port 번호를 사용함.(대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있음)
• 전송 계층에서 데이터 단위는 세그먼트(Segment)
• 장비로는 게이트웨이가 있음

세션 계층(Session Layer) (message)

• 통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공
• 연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리

표현 계층(Presentation Layer) (message)

• 정보 교환 시스템. 변환과 표준화된 데이터 형식 규정
• 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 위해 변환, 세션 계층으로부터 받은 데이터를 응용 계층으로 보내기 위해 변환
• 코드 변환, 데이터 암호화, 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥관리 등의 기능

응용 계층(Application Layer) (message)

• 사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할
• 응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당
• ex) 전자메일, 인터넷, 동영상 플레이어 등