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💡 OSI 7계층이란
모든 네트워크 통신에서 생기는 여러가지 충돌을 완화하기 위해 국제 표준기구인 ISO에서
표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본 모델입니다.
💡 OSI 7계층 특징
| 계층 | 설명 | 프로토콜 | 전송단위 |
| 응용 계층 (Application) |
사용자와 네트워크 간 응용 서비스 연결, 데이터 생성 | HTTP(80), FTP(20,21), SNMP(161) |
데이터 (Data) |
| 표현 계층 (Presentation) |
데이터 압축과 형식 설정과 부호 교환, 암/복호화 | JPEG, MPEG | |
| 세션 계층 (Session) |
대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 | SSH, TLS | |
| 전송 계층 (Transparent) |
신뢰성 있는 통신 보장 데이터 분할과 재조립, 흐름 제어, 오류 제어 등 담당 |
TCP, UDP | 세그먼트 (Segment) |
| 네트워크 계층 (Network) |
단말 간 데이터 전송을 위한 최적화된 경로 제공 장비 - 라우터 |
IP ICMP, IGMP, ARP, RARP |
패킷 (Packet) |
| 데이터 링크 계층 (Data Link) |
인접 시스템 (직접적으로 연결된 두 개의 노드 사이) 간 데이터 전송, 전송 오류 제어, 동기화, 흐름 제어, 오류 검출/재전송 등 기능 제공 장비 - 스위치, 브리지 |
Ethernet | 프레임 (Frame) |
| 물리 계층 (Physical) |
0과 1의 비트 정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호 변환 장비 - NIC, 허브, 리피터 |
RS-232C | 비트 (Bit) |
💡 OSI 7계층 주요 프로토콜
✅ 응용 계층
✔️ SNMP (Simple Network Management Protocol)
네트워크 장비를 관리 감시하기 위한 목적으로 TCP/IP 상에 정의된 응용 계층 표준 프로토콜
✔️ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
인터넷 TCP 포트 번호 25번, 이메일을 보내기 위해 이용
✅ 표현 계층
- JPEG - 이미지를 위해 만들어진 규격
- MPEG - 멀티미디어를 위해 만들어진 규격
- ...
✅ 세션 계층
- NetBIOS - 응용 계층의 애플리케이션 프로그램에게 API를 제공하여 상호 통신
- RPC - 원격 프로시져 호출, 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저 실행 가능
- ...
✅ 전송 계층
✔️ TCP (Transmission Control Protocol)
전송 제어 프로토콜, 네트워크 정보 전달을 통제하는 프로토콜
- 인터넷을 이루는 핵심 프로토콜 중 하나로 IETF의 RFC793에 기술
✔️ UDP (User Datagram Protocol)
신뢰성이 낮은 데이터그램 프로토콜로 완전성을 보증하지 않음
- 응용이나 네트워크 환경에서 가상 회선을 굳이 확립할 필요가 없어서 유연하고 효율적
- 주로 스트리밍 영상 데이터 송수신에 활용
✔️ SCTP (Straming Control Transmission Protocol)
멀티미디어 통신을 위해 TCP, UDP 일부 장점을 결합하여 설계
✔️ RTP (Real-Time Transport Protocol)
인터넷 상에 다수가 종단간 실시간으로 비디오,오디오 패킷을 전송하기 위해 표준화된 프로토콜
✅ 네트워크 계층
✔️ IP (Internet Protocol)
네트워크 상 기기에 대한 주소 할당, 그 주소를 바탕으로 패킷을 전송하는 역할
✔️ ARP (Address Resolution Protocol)
IP 네트워크 상에서 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜
✔️ RARP (Reverse ARP)
물리 주소(MAC Address)를 IP주소로 변환 시켜주는 역변환 프로토콜
- IP 호스트가 자신의 MAC는 알지만 IP주소를 모르는 경우, 서버로부터 IP주소를 요청하기 위해 사용
✔️ ICMP (Internet Control Message Protocol)
IP 패킷을 처리할 때 에러 발생 시 필요한 기타 기능들을 수행하기 위해 사용되는 프로토콜
- 수신지 도달 불가 메시지는 수신지 또는 서비스에 도달할 수 없는 호스트를 통지하는데 사용
- ICMP 프로토콜을 사용해 Ping 유틸리티의 구현을 통해 오류가 발생했음을 알리는 기능을 수행
- IP 패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알리거나, 네트워크 상태 진단 등 기능 제공
- Ping-of-Death에서도 사용하는 프로토콜
✔️ IGMP (Internet Group Message Protocol)
호스트 컴퓨터와 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 전송을 위해 사용하는 프로토콜
✔️ IPSec (Internet Protocol Security Protocol)
네트워크 계층에서 IP 패킷 단위로 인증 및 암호화를 하는 프로토콜
✔️ 라우팅 프로토콜
데이터 전송을 위해 목적지까지 갈 수 있는 최적의 경로를 설정해주는 라우터 간의 상호 통신 프로토콜
✅ 데이터 링크 계층
✔️ Ethernet
LAN 구현방식, 비동기식 직렬 통신, 전송 속도 10Mbps 이상
✔️ HDLC (High-Level Data-Link Control)
비트(Bit) 위주의 프로토콜, 각 프레임의 데이터를 제어하고 오류를 보정할 수 있는 비트 열을 삽입하여 전송
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1️⃣ HDLC 프레임
제어부의 첫 번째, 두 번째 비트를 사용하여 프레임의 종류를 구별할 수 있다.
| 유형 | 설명 |
| 플래그 | 프레임의 동기를 제공하기 위해 사용하는 영역 프레임의 시작과 끝에 위치, 혼선 방지를 위함 고유 8bit 01111110 |
| 주소부 | 프레임 목적지인 보조국의 주소를 나타내는 영역 송, 수신국을 식별하기 위해 사용 방송용 11111111, 시험용 00000000 |
| 제어부 | 프레임의 종류를 식별하기 위해 사용하는 영역 I 프레임, S 프레임, U 프레임 |
| 정보부 | 실제 정보 메시지가 들어있는 영역 |
| FCS (Frame Check Sequence) |
프레임에 대한 전송 오류를 검출하기 위해 사용하는 영역 주로 CRC 코드 사용 |
2️⃣ 프레임의 종류
| 유형 | 설명 |
| I 프레임 | 정보 프레임, 제어부가 '0'으로 시작되는 프레임, 사용자 데이터를 전달하는 역할을 함 피기백킹 기법을 통해 데이터 확인 응답을 보낼 때 사용 피기백킹 (Piggybacking) 기법 : 데이터 프레임을 확인응답을 포함시켜 전송하는 것 |
| S 프레임 | 감독 프레임 ,제어부가 '10'으로 시작하는 프레임, 오류 제어와 흐름 제어를 위해 사용됨 |
| U 프레임 | 비번호 프레임, 제어부가 '11'로 시작하는 프레임, 링크의 동작 모드 설정과 관리를 함 |
3️⃣ HDLC 동작 모드
| 동작 모드 | 설명 |
| 정규 응답 모드 (NRM ; Normal Response Mode) |
점대점이나 멀티포인트 불균형 링크 구성에 사용 주국이 링크 제어를 담당하며, 보조국은 주국으로부터 폴메세지를 수신한 경우에만 데이터를 전송 |
| 비동기 응답 모드 (ARM ; Asynchronous Response Mode) |
전이중 통신을 하는 포인트 투 포인트 불균형 링크 구성에 사용 보조국도 전송 개시할 필요가 있는 특수한 경우에만 사용 |
| 비동기 균형 모드 (ABM ; Asynchronous Balanced Mode) |
포인트 투 포인트 균형 링크 구성에 사용 각국이 혼합국으로 서로 허가 없이 대등하게 균형적으로 명령/응답을 하며 동작 |
✔️ PPP (Point to Point Protocol)
비동기 직렬 링크(ex.전화선)를 사용하는 기기 간의 통신을 지원하는 프로토콜
✔️ ATM (Asynchronous Transfer Mode)
회선 교환과 패킷 교환의 장점을 결합한 광 전송 기술
패킷 스위칭 관련 기술, 비동기 전송 모드
53바이트 셀 단위로 전달, 비동기식 시분할 다중화 방식의 패킷형 전송 기술
✔️ 프레임 릴레이
프로토콜 처리를 간략화해 데이터 처리 속도의 향상 및 전송 지연을 감소시킨 고속 데이터 전송 기술
✅ 물리 계층
✔️ RS-232
(EIA/TIA 에서 표준화) DTE & DCE 양방향 직렬 인터페이스 규격
✔️ X.25, X.21
사용자 컴퓨터(DTE)와 통신회사 장비(DCE) 사이 신호들을 패킷 단위로 교환
통신 시작이나 종료하는 방법을 구성, 패킷 교환망
회선 교환망에 대한 엑세스 표준
💡 OSI 7계층 패킷 흐름도
