[네트워크] OSI 7계층

물리계층(1계층)

자신보다 상위에 있는 데이터링크 계층의 데이터통신 기능을 원활하게 수행하도록 물리적인 연결 설정과 유지 및 해제 기능과 관계됨

 

기능 및 절차적(procedural) 명세 : 신호의 기능 명칭, 시간 조건, 절차 등을 규정, CCITT(현재 ITU-T)에서는 번호로 기능의 명칭을 표기하고, EIA에서는 영문과 숫자로 표기, 시간 조건과 절차는 신호 수신 시 시간 차이와 허용시간 오차 및 순서 관계를 표시

 

전기적(electrical) 명세 : 신호선의 전원 인터페이스, 부하 인터페이스, 출력전압, 전원전압, 2진수의 논리적 표현, 한계값 등을 규정

 

기계적(mechanical) 명세 : DCE/DTE에 연결되는 커넥터 및 데이터통신 링크에 연결되는 커넥터의 형태와 치수 및 신호 핀의 배열 등을 규정

 

 

 

 

데이터링크 계층(2계층)

하부의 물리적인 연결을 통해 보다 신뢰성 있는 데이터 전송 수단을 제공하는 계층

 

2계층 프로토콜들의 예

(예) BSC(Binary Synchronous Control) 전송제어 절차, HDLC(High-level Data Link Control)전송제어 절차, 멀티링크 전송제어 절차, IEEE 802 논리링크제어 등

HDLC는 현제사용하고 있지 않다.

 

1계층의 서비스를 이용해서 한 구간(노드와 노드, 시스템과 시스템 사이를 연결)

 

신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 처리

 

내가 보낸 정보를 정확하게 받게 해야한는 것

노드와 노드사이, 시스템과 시스템사이 한 구간을 정확하게 전달해야 한다.

 

데이터의 프레임화 : 데이터 전송 시 데이터를 일정한 길이로 분할하여 프레임 단위로 만듦

 

프레임의 순서제어 : 순차적인 프레임 전송을 위하여 프레임 번호를 부여

 

프레임의 전송 확인과 흐름제어 : 전송 측에서 여러 개의 프레임을 연속하여 전송하는 경우에, 전송되는 프레임이 정확하게 수신 측에 전송되었는가를 확인하고, 동시에 흐름제어도 수행

내가 잘 보냈는지 확인을 해야 한다.

 

흐름제어란? 내가 10개를 보냇는데 흐름제어는 5개밖에 받지 못한다. 그때 나머지 5개는 넘쳐서 버려진다.

수신 노드가 받을 수 있을만큼 속도를 조절해주는 역할이다.

 

오류검출 및 복원 : 전송되는 프레임에는 오류 검출용의 비트열이 첨부되어 있으며, 수신 측에서는 이를 조사함으로써 프레임의 전송상 오류여부 판단

보냈을 때 오류가 있을 수 있다. 오류 검출용 비트는 PCI에 들어가 있을 것이다.

 

프레임에 전송 오류가 발견되면 수신 측에서는 전송 측으로 재전송 요청

 

데이터링크 연결 설정과 해제 : 프레임 전송에 앞서 수신 측이 데이터통신 가능상태에 있는지를 확인하여 데이터링크의 연결 설정

 

여기서 소개되는 데이터링크 계층의 기능들은 실제 프로토콜로 실체화 될 때는 일부만 사용해서 실체화 한다.

약간의 신뢰성 경중이 다르다. 포함이 안되는 프로토콜이 있을 수 있다.

 

 

 

 

 

 

네트워크 계층(3계층)

데이터링크 기능을 이용하여 네트워크 시스템 상호 간에 데이터를 전송할 수 있도록 경로배정(routing)과 중계(relay) 기능, 흐름제어, 오류제어 등의 기능을 수행하는 계층

여기서 흐름제어, 오류제어는 2계층과 흡사하지만 범위가 다르다.

 

네트워크 서비스를 연결형, 비연결형으로 나눌 수 있다.

 

ip는 비연결형 네트워크 서비스이다

 

연결형 네트워크 서비스(ISO 8348)

상호간에 통신을 할 때 연결을 먼저한다.

 

연결 설정 → 데이터 전송 → 연결 해제’라는 3단계를 거쳐 데이터통신이 수행

데이터의 순서제어와 흐름제어 과정이 비교적 간단하여 대량의 데이터를 연속적으로 전송하는 데 효율적

2계층에서 연결을 맺는것과 흡사한다.

 

 

비연결형 네트워크 서비스(ip)

논리적 데이터통신 회선을 설정하지 않은 상태에서 프로토콜 데이터 단위(PDU)를 전송하는 방식

 

데이터에 대한 제어 기능을 갖지 않음

 

(장점) 네트워크 계층에 다른 통신 네트워크를 상호 연결이 용이하고, 기능 간략화 가능

기능이 많다고해서 좋은건 아니다 기능이 간소화해서 부족한 기능을 4계층에서 매꿔준다.

네으퉈크 계층에서 본 OSI계층

수송계층 = 전송계층

네트워크 개체는 아래계층인 2계층을 이용한다.

 

 

 

수송/전송계층(4계층)

보통 전송계층이라는 말을 더 쓴다.

수송계층은 하부 네트워크와 독립적으로 신뢰성 있는 프로세스 상호 간의 완전한 메시지 전달기능을제공

 

네트워크 계층은 시스템들 사이에 경로를 배정하고 전달한다. 구간이 시스템과 시스템이다.

pc와 핸드폰정도이다.

 

이것보다 더 자세히 프로세스에서 더 멀리있는 프로세스 사이에 완전한 메시지 전달기능을 제공한다.

 

프로세스(process) : 호스트 컴퓨터에서 동작하고 있는 응용 프로그램(application program)

 

우편으로 치면 집에서 집으로 배달이 되는데 등기같은 경우 집에 살고 있는 사람중에 돈을 내고 특정 사람을 찝어서 주는 것이다.

완전한 메시지 전달기능을 제공하기 위해서 흐름제어와 오류제어, 메시지 전달 등의 기능을 수행

 

한 계층에서 오류가 있을 수 있으니 흐름제어, 오류제어, 메시지 전달 과정을 반복한다.

 

하위 계층을 구성하는 다양한 데이터통신 네트워크의 품질의 차이를 보장하고 데이터통신에 적합한 종단(end to end) 프로세스 내에서 데이터 전송을 보장하는 계층

 

아래 계층에서 여러 계층을 거치기 때문에 네트워크 품질이 달라질 수 있다.

 

 

여기서도 연결형 프로토콜과 비연결형 프로토콜이 있다.

 

tcp가 연결형 프로토콜이다. 비연결형 프로토콜은 udp이다.

 

연결형 전송 프로토콜(ISO 8023, CCITT X.225) : 종단 간 데이터 전송 기능을 제공하기 위해 논리적인 데이터통신 회선을 설정하여 다중화, 분리, 연결, 오류 검출과 복원, 흐름제어, 우선 데이터 전송 등의 기능을 수행

라우터(길 찾기)는 3계층 까지 밖에 없는 장비이다.

프로세스와 프로세스간의 정확한 메시지 전달을 전담한다.

 

 

 

세션계층(5계층)

논리적인 연결을 맺는데 프로세스 간에 논리적연결이 많을 수 있다.

그런 연결들을 통합해서 관리한다.

이러한 연결을 세션이라고 한다.

 

서로 다른 컴퓨터에서 동작되고 있는 두 개의 응용 계층 프로토콜 개체가 데이터를 전송하는 데 필요한 대화를 관리하고 조정

 

순서에 따라 데이터를 조합하고 동기화하는 수단과 응용 계층 프로토콜 개체 간에 대화 채널을 설정하고, 해제하는 수단을 제공

 

데이터 스트림에 검사 위치를 삽입하는 수단을 제공

 

장애 발생 시 마지막 검사 위치 이후의 데이터만 재전송되도록 함으로써 대화 중단 시점에서 다시 연결해주는 부가적인 서비스를 제공

 

 

 

표현계층(6계층)

세션계층에서 대화를 할 때 어떤 형식으로 하는지 정하는 계층

 

두 사용자 응용 프로세스 간에 교환될 데이터의 형식과 관련되며, 사용자 데이터 전송을 위해 상호 동의하고 이해하는 형식으로 협상되도록 하는 수단을 제공

 

ex)불어를 사용하는 사람과 중국어를 사용하는 사람 간에 통신이 이루어질 때 영어로 통역하는 것과 같이, 데이터 형식 변환의 개념과 관련된 기능을 제공해주는 계층임

 

 

 

응용 계층(7계층)

응용 소프트웨어를 서포트해주는 계층

 

OSI 참조모델의 최상위 계층

 

자원(resource) 결정, 구문 확인 등의 기능과 정보처리를 수행하는 응용 프로그램 및 프로세스 간의 인터페이스, 데이터통신을 수행하기 위한 기본적인 응용 기능 제공

 

공통 응용서비스 : 기본적인 응용 기능에 대하여 공통으로 사용되는 기능

ex)연계제어, 문맥제어, 정보 전송과 대화제어, CCR(Commitment Concurrency and Recovery) 제어 등

 

특정 응용서비스 : 공통 응용서비스 이외의 기능(게임, 문서작성, 영화시청)

ex)단말기 제어 기능, 파일관리 기능, 작업조작 기능 등

응용 개체(application entity) : 응용 프로그램의 OSI에 관련하는 기능 부분

 

응용 개체의 3가지 요소

사용자 요소(UE) : 응용 프로그램이 데이터통신을 수행하기 위하여 응용 서비스를 이용하는 요소

공통 응용서비스 요소(CASE) : 응용 계층 내에서 공통으로 사용되는 서비스 요소

특정 응용서비스 요소(SASE) : 가상 단말기, 파일 전송 액세스 관리, 작업 전송 조작, 원격 데이터베이스 액세스, 네트워크 관리 등 특정 기능에 사용되는 서비스 요소