OSI 7 Layer 참조모델, 프로토콜

OSI(open system interconnection) 7 Layer

개방형 시스템 상호연결 모델

다른 시스템간의 원활한 통신을 위해  ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신규약 (protocol) 

 

계층이름		설명	프로토콜	전송단위	장비
7 응용 Application	상 위 계 층 Host Layer	사용자 네트워크 간 응용서비스 연결, 데이터 생성	HTTP FTP	데이터 Data	호스트(PC등)
6 표현 Presentation		데이터 형식 설정 부호교환 암/복호화	JPEG MPEG
5 세션 Session		송수신 간의 논리적인 연결 연결 접속, 동기제어	RPC NetBIOS
4 전송 Transport		송수신 프로세스 간의 연결 신뢰성 있는 통신 보장 데이터 분할, 재조립, 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어	TCP UDP	세그먼트 Segment	L4 스위치
3 네트워크 Network	하 위 계 층 Media Layer	단말기 간 데이터 전송을 위한 최적화된 경로 제공	IP ICMP	패킷 Packet	라우터
2 데이터링크 Data Link		인접 시스템 간 데이터 전송, 전송 오류 제어 동기화, 오류제어, 흐름 제어, 회선 제어	HDLC PPP	프레임 Frame	브리지 스위치
1 물리 Physical		0과 1의 비트 정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호 변환	RS-232C	비트 Bit	허브 리피터

 

 

네트워크 장비

1계층 장비

허브 : 여러 대의 컴퓨터와 네트워크 간의 송신하기 위한 장비

리피터 : 디지털 신호 증폭 역할, 신호가 약해지지 않게 함

 

2계층 장비

브리지 : 두 개의 근거리통신망(LAN)을 연결해주는 통신망 연결장치(느림)

L2 스위치 : 프레임을 목적지 MAC 주소 기반으로 빠르게 전송시키는 통신장치, 브리지와 허브 단점 개선

NIC : Network Interface Card 외부 네트워크와 접속해 가장 빠르게 데이터 주고받을 수 있는 컴퓨터에 설치 장치

스위칭 허브 : 스위치 기능의 허브

 

3계층 장비 

라우터 : LAN/LAN, LAN/WAN 연결하기 위한 인터넷 네트워킹 장비. 경로 설정, 목적지까지 데이터가 안전하게 전달되게

게이트웨이 : 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 하는 장치, 데이터 보내고 받아들이는 출입구 역할

L3 스위치, 유무선 인터넷 공유기

망(백본) 스위칭 허브 : 광역(대단위 지역) 네트워크를 커버하는 스위칭 허브

 

4계층 장비

L4 스위치 : TCP/UDP 스위칭 수행, 로드밸런싱 가능하나 정교하지 못함

 

 

프로토콜

서로 다른 시스템/기기 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준화된 통신규약

- 데이터 처리 기능, 제어 기능, 관리적 기능

 

프로토콜의 3요소

구분 Synatx	데이터 형식, 코딩 신호 레벨 등 규정
의미 Semantic	제어 정보. 조정과 에러 처리를 위한 규정
타이밍 Timing	속도 조절과 순서 관리 규정

 

프로토콜 특징

단편화, 재조립, 캡슐화, 연결 제어, 오류 제어, 동기화, 다중화, 주소 지정

 

 

데이터링크 계층 (2)

데이터링크 계층은 링크의 설정과 유지/종료를 담당

노드 간의 회선제어, 흐름제어, 오류제어 기능을 수행

 

데이터링크 계층 프로토콜

• HDLC (High-level Data Link Control) : 점대점 방식이나 다중방식의 통신에 사용. ISO에서 표준화한 동기식 비트 중심의 데이터 링크 프로토콜
• PPP (Point-to-Point Protocol) : 네트워크 분야에서 두 통신 노드 간의 직접적 연결 위해 일반적으로 사용되는 데이터 링크 프로토콜
• 프레임릴레이 : 프로토콜 처리 간략화, 데이터 프레임들의 중계기능과 다중화 기능만 수행 -> 고속 데이터 전송
• ATM (Asynchronous Transport Mode) : 53바이트 셀단위(정보전달의 기본단위)로 전달하는 비동기식 시분할 다중화방식의 패킷형 전송 기술

 

네트워크 계층 (3)

• IP (Internet Protocol) : 송수신 간의 패킷단위로 데이터 교환하는 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 통신프로토콜
• ARP (Address Resolution Protocol) : IP 네트워크상에서 IP주소를 MAC 주소(물리주소)로 변환하는 프로토콜
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol) : 물리 네트워크 주소(MAC)에 해당하는 IP 주소를 알려주는 역순 주소 결정 프로토콜
• ICMP (Internet Control Message Protocol) : IP 패킷 처리시 발생한 문제를 알려주는 프로토콜. 메시지 형식은 8바이트의 헤더와 가변 길이의 데이터 영역으로 분리. 수신지 도달 불가 메시지. ping 유틸리티의 구현을 통해 오류 발생 알리는 기능 수행
• IGMP (Internet Group Management Protocol) : 호스트 컴과 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는 데 사용. 화상회의, IPTV에서 활용. 그룹 가입, 멤버십 감시/응답/탈퇴
• 라우팅 프로토콜
  • RIP (Routing Information Protocol) : AS에서 사용하는 거리벡터 알고리즘에 기초하여 개발된 내부 라우팅 프로토콜. 벨만-포드 알고리즘(메트릭Bestroute), 15홉(네트워크 수) 제한, UDP 520, 30초마다 브로드캐스팅
  • OSPF (Open Shortest Path First) : 자신의 기준을 링크상태 알고리즘 적용해 최단 경로 찾음. 다익스트라 알고리즘, 라우팅메트릭, AS분할, 홉카운트 무제한, 멀티캐스팅 지원
  • BGP (Border Gateway Protocol) : AS 상호간에 경로 정보를 교환하기 위한 라우팅 프로토콜

• IPv4(32비트) 전송방식 : 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트
• IPv6(128비트) 전송방식 : 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트
  인증성/기밀성/무결성 지원 (=보안성 강화)

 

전송 계층 (4)

• TCP : 근거리 통신망이나 인트라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옥텟을 안정적이고 순서대로 에러없이 교환할 수 있게 해주는 프로토콜.
  - 신뢰성 보장, 연결 지향적 특징, 흐름 제어, 혼잡 제어
• UDP : 비연결성, 신뢰성 없음 순서화되지 않은 데이터그램 서비스 제공.
  - 비신뢰성, 순서화되지 않은 데이터그램, 실시간 응용/멀티캐스팅 가능, 단순헤더

 

 

세션 계층 (5)

통신 중 연결이 끊어지지 않도록 유지시켜주는 역할 수행

응용 프로그램 간의 대화 유지 위한 구조 제공, 프로세스 들의 논리적인 연결을 담당하는 계층

• RPC (Remote Procedure Call) : 원격 프로시저 호출. 원격 제어 코딩 없이 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저를 실행할 수 있는 프로세스 간 통신에 사용되는 프로토콜
• NetBIOS (Network Basis Input/Output System) : 7응용계층의 애플리케이션 프로그램에게 API를 제공해 상호통신할 수 있도록 해주는 프로토콜

 

응용 계층 (7)

• HTTP (HyperText Transfer Protocol) : 텍스트 기반의 통신규약, 하이퍼텍스트를 빠르게 교환하기 위한 프로토콜
• FTP (File Transfer Protocol) : TCP/IP 프로토콜을 가지고 서버와 클라이언트 사이의 파일을 전송하기 위한 프로토콜
• SMTP (Simple Mail Tranfer Protocol) : TCP 포트 번호 25를 사용해 이메일을 보내기 위해 이용되는 프로토콜
• POP3 (Post Office Protocol Version3) : 응용 계층 인터넷 프로토콜 중 하나, 원격 서버로부터 TCP/IP연결로 이메일을 가져오는 데 사용하는 프로토콜
• IMAP (Internet Messaging Access Protocol) : TCP/IP연결로 이메일을 가져오는 데 사용
• Telnet : 인터넷이나 로컬 영역에서 네트워크 연결에 사용되는 네트워크 프로토콜
• SSH (Secure Shell) : Telnet보다 강력한 보안의 원격접속 프로토콜. 인증, 암호화, 압축, 무결성 제공. 22번 포트 사용
• SNMP (Simple Network Management Protocol) : TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜, 라우터나 허브 등 네트워크 장치로부터 정보를 수집/관리하고 관리시스템에 보내는 데 사용하는 인터넷 표준 프로토콜