OSI 7계층(Open Systems Interconnection)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로 네트워크 통신 과정을 7단계로 나눠 각 계층이 특정 역할을 담당하도록 정의한 모델입니다. 실제로 OSI 7계층이 많이 사용되지는 않습니다만, 이를 기반으로 한 프로토콜을 통해 통신이 이루어집니다.
Physical Layer (물리 계층)
역할: 데이터를 비트(Bit) 단위로 변환하여 실제 전송 매체를 통해 전송하는 역할.
주요 기능:
- 데이터 인코딩:
- 디지털 → 디지털: Line Coding (Unipolar, Polar 등)
- 디지털 → 아날로그: 변조(ASK, FSK, PSK 등)
- 아날로그 → 디지털: 샘플링(PCM, DM 등)
- 아날로그 → 아날로그: AM, FM, PM
- 전송 매체를 통한 신호 전달.
예시: RS-232 케이블, Cat5 Twisted Pair.
DataLink Layer (데이터 링크 계층)
역할: 프레임(Frame) 단위로 데이터를 관리하며 물리적 전송의 신뢰성을 보장.
주요 기능:
- 프레임 생성: 네트워크 계층에서 받은 데이터를 프레임으로 변환.
- 헤더: 물리 주소, 전송 제어 정보 포함.
- 트레일러: 오류 제어, 흐름 제어 정보 포함.
- 오류 제어(Error Control): ARQ(Automatic Repeat Request) 사용.
- 흐름 제어(Flow Control): 수신 측 버퍼 초과 방지.
- 접근 제어(Access Control): 매체 접근 방식 관리(랜덤 접근 등).
- 주소 결정: ARP(Address Resolution Protocol) 사용.
- 링크 유형:
- Point-to-Point: PPP, SLIP.
- Broadcast: 이더넷, 와이파이.
- switch
- 스위치 사용: 데이터 전송 관리.
Network Layer (네트워크 계층)
역할: 논리 주소(IP)를 사용하여 데이터를 목적지까지 전달(end to end 통신)
주요 기능:
- IP 주소를 통한 라우팅 및 전달.
- 데이터 전송 방식:
- Unicast: 단일 목적지 전송.
- Multicast: 그룹 전송.
- Broadcast: 네트워크 전체 전송.
예시: IP, ICMP, ARP.
Transport Layer (전송 계층)
역할: 프로세스 간 데이터 전송을 담당하며 데이터의 신뢰성과 무결성을 보장(Process to Process 통신)
주요 기능:
- 세그먼트 생성: 세션 계층 데이터에 헤더를 추가하여 세그먼트(Segment) 생성.
- 포트 주소 포함.
- 흐름 제어 및 오류 제어 제공.
- 프로토콜:
- TCP(Transmission Control Protocol): 신뢰성 있는 데이터 전송.
- UDP(User Datagram Protocol): 빠른 비신뢰성 데이터 전송.
Session Layer (세션 계층)
역할: 통신 세션 관리.
주요 기능:
- 대화 제어(Dialog Control): 통신 양방향 동작 관리.
- 동기화(Synchronization): 데이터 교환 동기 유지.
Presentation Layer (표현 계층)
역할: 데이터 표현 방식 변환 및 처리.
주요 기능:
- 변환: 데이터 형식 변환(예: 문자 인코딩).
- 압축: 데이터 크기 최적화.
- 암호화: 데이터 보호.
Application Layer (응용 계층)
역할: 사용자와 네트워크 간 인터페이스 제공.
주요 기능:
- 네트워크 서비스 제공.
- 프로토콜 예시:
- HTTP, FTP: 웹 서비스.
- SMTP, IMAP: 이메일 서비스.
TCP/IP 모델과의 비교
OSI 7계층과 달리 TCP/IP 모델은 5계층으로 간략화됩니다.
정리
OSI 7계층은 네트워크 통신을 체계적으로 설명하고 문제를 분리하여 해결할 수 있도록 설계되었습니다. 이를 이해하면 네트워크 설계와 문제 해결이 더욱 용이해집니다.
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