OSI 7 계층 이란?
TCP/IP 에 대해서 설명하고, 왜 계층이 OSI와는 다르게 4계층인지 설명하기.
1. OSI 7계층은 통신이 일어나는 과정을 7단계로 정의한 국제 표준 통신 규약이다
각각의 단계는 다음과 같다.
1. 물리 계층(Physical Layer): 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간. 통신케이블이나 허브같은 장비가 있다.
2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer): 물리계층으로 송/수신되는 정보를 확인하고 오류 없는 통신을 위해 여러 역할을 수행한다. MAC주소를 통해 통신함. 브릿지나 스위치 같은 장비가 있다.
3. 네트워크 계층(Network Layer): 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 계층. 라우터를 통해, 경로를 선택하여 IP주소를 지정하고 경로에 따라 패킷을 전달해준다. 장비로는 라우터가 존재한다.
4. 전송 계층(Transport Layer): 두 호스트 시스템으로부터 발생하는 데이터의 흐름을 제공해준다.
5. 세션 계층(Session Layer): 통신 시스템 사용자 간의 연결을 유지 및 설정한다.
6. 표현 계층(Presentation Layer): 세션 계층 간의 주고받는 인터페이스를 일관성 있게 제공한다.
7. 응용 계층 (Application Layer): 사용자가 네트워크에 접속할 수 있도록 서비스를 제공한다.
위와 같은 과정이 어떻게 이루어지냐면
이메일을 전송할때,
응용계층: 이메일 프로그램을 통해 이메일을 작성한다.
표현계층: 공통된 표현 형식으로 이메일을 변환하거나 암호화, 압축을 수행한다.
세션계층: 데이터의 동기화를 위해 일정한 길이마다 sync를 삽입하여 전송 계층으로 데이터를 전달한다.
전송계층: 발신지와 목적지의 주소를 지정하고, 연결 방식, 흐름제어, 오류제어를 한다. 그리고 데이터를 전송할 수 있는 세그먼트 단위로 나눈다.
네트워크 계층: 발신지와 목적지의 주소가 아닌 라우팅에 필요한 논리주소를 설정하고, 패킷에 대한 라우팅 정보를 삽입한다.
데이터 링크 계층: 프레임 단위로 데이터를 나눈다. 그리고 MAC주소를 지정하고, 각 양 끝단의 속도차이에 대해 원활하게 해주기 위한 흐름제어를 한다. 또한 데이터의 오류를 막기 위해 CRC방법이나 체크섬 방식을 사용해 데이터를 받는 쪽에서 데이터의 오류를 검사할 수 있도록 설정한다.
물리계층: 전송매체가 일반 케이블인지, 광 케이블인지 등의 설정을 한다. 그리고 전송방식과 데이터를 회선으로 보내기 위한 전기적인 변환을 담당한다.
2. TCP/IP에 대한 IBM의 공식 문서이다.
컴퓨터가 서로 통신하는 경우, 특정 규칙이나 프로토콜을 사용하여 순서대로 데이터를 전송 및 수신할 수 있습니다. 전세계를 통해 가장 일상적으로 사용되는 프로토콜 세트 중 하나가 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)입니다. (그러나 유럽에서는 대부분 X.25 프로토콜을 사용합니다.) TCP/IP의 사용에 있어서 일부 일반적인 기능은 메일, 컴퓨터 간 파일 전송, 원격 로그인입니다.
mail 사용자 명령, 메시지 처리기(MH) 사용자 명령, sendmail 서버 명령은 시스템 사이에서 메일을 송수신하기 위해 TCP/IP를 사용할 수 있고, 기본 네트워크 유틸리티(BNU)는 시스템 사이에서 파일 및 명령을 송수신하기 위해 TCP/IP를 사용할 수 있습니다.
TCP/IP는 컴퓨터 사이의 통신 표준 및 네트워크의 라우팅 및 상호연결에 대한 자세한 규칙을 지정하는 프로토콜 스위트(Protocol Suite)입니다. 이는 인터넷에서 광범위하게 사용되며 이를 통해 학회, 대학, 정부, 기업에서 서로 통신할 수 있습니다.
TCP/IP는 네트워크에 연결된 여러 컴퓨터(호스트) 사이의 통신을 허용합니다. 각 네트워크는 해당 네트워크의 호스트와 통신하는 다른 네트워크에 연결될 수 있습니다. 패킷 교환 및 스트림 전송으로 작동하는 많은 유형의 네트워크 기술이 있지만, TCP/IP는 하드웨어에 구애받지 않는다는 하나의 큰 장점이 있습니다.
인터넷 프로토콜이 전송 단위를 정의하고 해당 전송 방법을 지정하기 때문에, TCP/IP는 정보를 연결하고 교환하는 많은 유형의 네트워크 기술을 허용하며, 네트워크 하드웨어의 세부사항들을 숨길 수 있습니다. 인터넷 주소는 네트워크의 모든 머신이 네트워크상의 다른 머신과 통신할 수 있도록 합니다. TCP/IP는 또한 사용자가 필요로 하는 많은 통신 서비스에 대한 표준을 제공합니다.
TCP/IP는 컴퓨터 시스템을, 네트워크에 접속하여 다른 인터넷 호스트와 통신할 수 있는 인터넷 호스트로 만드는 기능을 제공합니다. TCP/IP에는 다음을 수행할 수 있는 명령과 기능이 포함됩니다.
시스템 사이에서 파일 전송
- 원격 시스템에 로그인
- 원격 시스템에서 명령실행
- 원격 시스템에 파일 인쇄
- 원격 사용자에 이메일 전송
- 원격 사용자와 대화식 통신
- 네트워크 관리
“주: TCP/IP는 기본 네트워크 관리 기능을 제공합니다. 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP)은 더 많은 네트워크 관리 명령과 기능을 제공합니다.”
OSI 7계층은, 컴퓨터와 간 패킷 통신을 위해 거쳐야하는 7개의 계층을 의미합니다.
TCP/IP 4계층은, TCP/IP 프로토콜 통신 과정에 초점을 맞추어, OSI 7계층을 좀 더 단순화 시킨 계층을 의미합니다.
TCP/IP 4계층은 OSI 참조 모델을 기반으로 하여, 좀 더 실무에 최적화하여, 웹 서비스에 맞춰 단순화 시킨 모델입니다.
TCP/IP 모델은 인터넷 개발 이후 꾸준히 표준화되어 신뢰성이 우수한 반면
OSI 모델은 표준 모델이나 실질적으로 많이 구현되지 않아 신뢰성이 저하되어 있습니다.
TCP/IP모델은 OSI 참조 모델에서 '세션, 표현, 응용 계층'을 '응용 계층'으로 통합하였고,
'네트워크 계층'을 '인터넷 계층'으로, '물리, 데이터링크 계층'을 '네트워크 인터페이스 계층'으로 통합했습니다.
이러한 계층적인 구조는 아래와 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 각 계층별 처리 역할이 다르기 때문에, 계층별 간섭을 최소화할 수 있습니다.
- 특정 계층에서 문제가 생기면, 해당 계층을 살펴보면 되기 때문에, 유지 보수가 편리합니다.
- 다른 계층끼리는 데이터의 전달 과정을 구체적으로 알 필요가 없기 때문에, 데이터의 캡슐화와 은닉이 가능합니다.
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