- OSI 7 Layers
- 1계층 : Physical Layer
- 2계층 : Data Link Layer
- 3계층: Network Layer
- 그 외 계층들
- Socket API
- 계층간 데이터 송수신 과정
- PDU
- Reference
이 글의 코드와 정보들은 대학 수업
컴퓨터망프로그래밍과목을 공부하면서 정리한 내용입니다.
OSI 7 Layers
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국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델이다.
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컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 7계층으로 나누어 설명한다.
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각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용, 상위 계층에게 기능을 제공한다.
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레퍼런스 모델
1계층 : Physical Layer
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역할
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전기적, 기계적 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송한다.
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통신 단위는 비트(0, 1)
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데이터를 전달하는 기능이다.(어떤 데이터인지는 관여하지 않는다)
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장비 - 통신 케이블, 리피터, 허브 등
2계층 : Data Link Layer
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역할
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물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류 검출 및 흐름을 관리한다.
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안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와준다.
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통신 오류 검출 및 재전송을 한다.
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MAC 주소를 이용하여 통신한다.
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장비 - 브리지, 스위치 (스위칭 브리지) 등
3계층: Network Layer
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역할
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데이터를 목적지까지 전달하는 기능이다(라우팅)
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경로 선택하고, 경로에 따라 패킷을 전송한다.
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IP 주소를 사용한다.
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다양한 프로토콜 및 라우팅 기술을 사용한다.
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장비 - 라우터
그 외 계층들
4계층: Transport layer (전송 계층)
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최종 시스템 및 호스트 간의 데이터 전송 조율을 담당한다.
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흐름 제어, 중복 검사
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보낼 데이터의 용량, 목적지 등을 처리한다.
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TCP/UDP 프로토콜 사용한다.
5계층: Session layer (세션 계층)
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통신 세션을 구성하는 계층으로 포트를 (port)연결한다.
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사용자간의 포트 연결(session)이 유효한지 확인하고 설정한다.
6계층: Presentation layer (표현 계층)
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운영체제의 일부분
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네트워크 형식 <-> 응용프로그램 형식
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부호화, 변화, 데이터 압축 및 암호화 등
7계층: Application layer (응용 계층)
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응용 프로세스간 정보 교환
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각종 응용 프로그램
Socket API
계층간 데이터 송수신 과정
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HTTP를 통해 웹 서버에 있는 데이터를 요청하면 다음과 같은 일이 일어난다.
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애플리케이션 계층에서 전송 계층으로 필자가 보내는 요청(request)값들이 캡슐화 과정을 거쳐 전달되고, 다시 링크 계층을 통해 해당 서버와 통신을 하고, 해당 서버의 링크 계층으로부터 애플리케이션까지 비캡슐화 과정을 거쳐 데이터가 전송된다.
캡슐화 과정
- 캡슐화 과정은 상위 계층의 헤더와 데이터를 하위 계층의 데이터 부분에 포함시키고 해당 계층의 헤더를 삽입하는 과정을 말한다.
비캡슐화 과정
- 비캡슐화 과정은 하위 계층에서 상위 계층으로 가며 각 계층의 헤더 부분을 제거하는 과정을 말한다.
- 최종적으로 사용자에게 애플리케이션의
PDU인 메시지로 전달된다.
PDU
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네트워크의 어떠한 계층에서 계층으로 데이터가 전달될 때 한 덩어리의 단위를
PDU(Protocol Data Unit)라고 한다. -
PDU는 제어 관련 정보들이 포함된 헤더, 데이터를 의미하는 페이로드로 구성되어 있으며 계층마다 부르는 명칭이 다르다.
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애플리케이션 계층: 메세지 -
전송 계층: 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP) -
인터넷 계층: 패킷 -
링크 계층: 프레임(데이터 링크 계층), 비트(물리 계층)
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참고로 PDU 중 비트로 송수신하는 것이 모든 PDU 중 가장 빠르고 효율성이 높다. 하지만 애플리케이션 계층에서는 문자열을 기반으로 송수신 하는데, 그 이유는 헤더에 authorization 값 등 다른 값들을 넣는 확장이 쉽기 때문이다.
Reference
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학교 수업 자료 - 컴퓨터망프로그래밍