Network - OSI 7 Layer Model

OSI 7 Layer

 OSI 7 계층에서 각 계층은 네트워크의 원활한 동작을 위해 고유의 기능을 담당해요.

1계층

 푸라치나가 nantokakomyu.com에 접속할 때, 컴퓨터에서 어떤 전기 신호를 주고받겠죠? 이 전기 신호가 1계층, 물리 계층에 해당해요. 전기 신호니까 당연히 Twisted Pair, 동축 케이블, 광케이블 등 구리 선이나 광섬유를 통해 전달되겠죠? 전송 단위는 Signal, bit이며 대표적으로 Hub나 Repeater 같은 장비가 있어요.

7계층

 nantokakomyu.com에 접속해 인터넷을 하는 것 자체는 7계층, 응용 계층에 해당해요. 인터넷은 HTTP라는 프로토콜을 통해 동작해요. 최신 기술들의 총본산인 컴퓨터/스마트폰과 해저 케이블을 통해 왔다가는 전기 신호를 이용한 네트워킹의 궁극적인 목적은 커뮤니티에 올라온 글이나 읽고 깔깔대는 거잖아요? 참 편리한 세상이다 그쵸? 어쨌든 1계층의 전기 신호가 커뮤니티의 게시글(HTTP)이라는 7계층으로 변환되는데에는 2~6계층이 필요하다는 거죠. HTTP, FTP, 텔넷, 이메일(POP, SMTP) 등의 프로토콜이 있고 전송 단위는 메시지예요.

2, 3계층

 푸라치나의 전기 신호는 수많은 네트워크 장비를 거쳐 전달돼요. 이 장비 중 첫 출발지는 당연히 푸라치나네 공유기겠죠? 마산에 있는 푸라치나네 공유기에서 수많은 라우터를 거쳐 파라과이의 커뮤니티 사이트의 서버에 도착하죠.

 2계층, 데이터링크 계층은 공유기를 중심으로 한 자취방 안에서 디바이스(스마트폰, 노트북, 네트워크 프린터 등) 사이의 연결을 담당해요. 이를 LAN(Local Area Network)이라고 하죠. 가끔 와이파이 이름에서 볼 수 있는 WLAN은 Wireless LAN, 무선 LAN이라는 뜻이에요. 물리적인 주소값(MAC)을 할당받으며, 이더넷 프로토콜, 토큰링, 와이파이 등의 프로토콜이 있고, 전송  단위는 Frame이에요. 대표적인 장비로 L2 Switch가 있어요.

 3계층, 네트워크 계층은 마산의 공유기에서 파라과이의 서버에 연결하기 위해 어떤 중간 장비를 거쳐야하는지 길을 잡아주는 지도 역할을 하고 이를 WAN(Wide Area Network)이라고 해요. 그러니까 LAN과 LAN을 연결하는, 말 그대로 서로 멀리 있는 지역의 네트워크를 연결해주는 거죠. 도시와 도시, 나라와 나라, 대륙과 대륙이 될 수도 있어요. 이러한 3계층은 지도 역할만 하고 제대로 전송이 되었는지, 중간에 빠지지는 않았는지 신경쓰지 않아요. 이건 4계층에서 해주죠. 전송 단위는 Packet, Datagram이고, 대표적인 장비로 Router, L3 Switch 등이 있어요.

4계층

 4계층, 전송 계층은 중간에 어떤 장비를 거치는지 관심이 없고 푸라치나의 컴퓨터와 커뮤니티라는 양 극단에만 신경써요. 그러니까 종단 사이에 어떤 약속을 가지고 데이터를 주고받을지 정의하고 패킷 전송 시 오류가 발생하지 않았는지 확인하는 역할, 그러니까 신뢰성 있게 데이터를 송수신할 수 있도록 도와주는 역할을 해요. TCP와 UDP 프로토콜을 사용하며 세그먼트 단위로 보내요.

5~6계층

 5계층, 세션 계층은 푸라치나의 컴퓨터와 커뮤니티(양 끝단) 사이를 연결할 때, 보다 확실한 논리적 연결을 수립하기 위한 약속 즉, 송수신 측 사이의 동기화 등을 제공해요. 이를 세션이라고 하며 SSL이 여기에 속해요.

 6계층, 표현 계층은 푸라치나의 컴퓨터는 한국어와 영어만 사용할 수 있는데 커뮤니티는 스페인어만 지원하는 경우 문제가 발생할 수 있으니까 표현 양식을 교환하고 합의하는 계층을 의미해요. 통역사 같은 역할, 그러니까 ASCII코드, 리틀 엔디언, 빅엔디언 등의 포맷을 지정해줘요.

 

 위 그림은 네트워크 통신을 할 때, 계층마다 헤더와 데이터 부분을 나타낸 것이에요.

• Layer 1은 1과 0인 전기적 통신을 하는 물리 계층이고요.
• Layer 2의 Header에는 출발지와 목적지의 MAC 주소가, Footer에는 오류 검사를 하는 항목이 있어요.
• IP Datagram은 출발지, 목적지의 IP주소를 포함하는 IP Header와, 상위 계층에서 사용되는 데이터로 이루어져요.
• TCP/UDP는 출발지, 목적지의 포트가 있는 헤더와 상위 계층에서 사용될 데이터가 있어요,
• Upper Layer Message는 응용 계층으로 볼 수 있고, 응용 프로그램에서 정의하는 헤더와 데이터(ex. HTTP Header, Body)가 있어요.