3. OSI 참조 모델

 

■ OSI 개념 : 서로 다른 종류의 정보처리 시스템 간을 접속하여 상호 간의 정보교환과 데이터 처리를 위해 국제적으로 표준화된 네트워크 구조를 말한다.

■ 최초의 표준 모델이라는 점

■ 개방형 시스템 : 이기종간의 상호접속 가이드라인 제공

■ 2번 : 하드웨어와 소프트웨어가 달라도 서로 상호접속할 수 있게 도와줌

■ 3번 : A와 B 회사의 셋팅 방법이 다르다면 상이한 기종끼리 정보교환에 어려움이 있음. 그러한 기술적인 방법, 인터페이스를 제공해주는게 OSI다.

 

■ 7계층으로 이루어져 있지만, 어느 한 계층이 문제가 있다고 다른 계층에까지 영향을 끼치지 않음

 

■ 1,2,3층 = 망과 접속

■ 4,5,6,7층 = 사용자와 접속

 

■ 동등 프로세스 라는 단어를 체크해두자.

■ 헤더 : 데이터를 캡슐화할 때 데이터 앞에 덧붙여지는 부가정보를 말하며 주로 송신자의 주소와 연결제어, 에러/흐름제어를 위한 정보가 포함된다.

■ 캡슐화 : 정보를 보낼 때 나타남, 7층에서 1층으로 가면서 정보가 헤더가 붙음 

■ 역캡슐화 : 반대로 정보를 받아서 그것이 응용프로그램에 나타나기까지 헤더를 벗겨냄. (캡슐화의 반대라고 생각하자)

 

 

 

■ 오른쪽 N+1계층, N계층, N-1계층 : 계층의 이동에 따른 상황 변화를 나타낸다.

■ N계층의(가운데), SDU + PCI 가 합쳐지면 PDU가 된다.

■ ICI : 매개변수, 해당 계층에서 전달되는 메세지의 단위.

■  해당 용어들은 무엇을 갖고 있는가? (SDU, PCI, PDU,ICI,IDU) : 해당하는 프로토콜 단위와 제어정보를 표시한다.

 

■ SDU : 계층마다 고유한 데이터 서비스 / 사용자의 데이터를 말함.

■ PCI : 제어정보 / 헤더를 말함.

■ PDU :  SDU + PCI가 합쳐진 것.

■ ICI : 서비스 기능 호출을 위한 임시 매개 변수 

■ IDU : 계층 통과 시, 전달되는 정보 전체 단위

■ PDU 

네트워크 구조에서 정보를 실어 나르는 기본 단위가 프로토콜 데이터 유닛이다. PDU는 상위계층에서 전송을 원하는 데이터인 SDU에 제어 정보인 PCI를 덧붙인 것을 의미한다.

■ A에서는 아래로 내려갈수록 캡슐화가 되서 헤더가 붙음

■ B에서는 올라가면서 역캡슐화되면서 헤더가 떨어지고 최종적으로 DATA(사용자 데이터)만 남음

 

■ ERROR CHECK : 오류검출

 

■ 1층 물리계층

 

 

 

■1층 물리계층의 특성

 

 

■물리계층의 도식

 

■ 2층 데이터링크 계층

■ HDLC : OSI에서 정한 2계층의 대표적인 프로토콜

■ 헤더와 트레일러에 주목하자.

■ 접근제어 : 한 회선에 공유를 해야할 때 누구부터? 충돌 시 문제는 어떻게 할 것인가를 결정

■ 흐름제어 : 패킷의 양이 너무 많지 않도록 조절 (stop and wait / sliding window  2가지가 있다.)

■ 오류제어 : 흐름제어에서 쓰이는 방식과 같은 방식이다. ARQ 방식 안에 stop and wait 방식이 포함되어 있다.

■ 동기화 : 시간을 조절하는 기능. 언제 프레임을 보냈는지, 혹은 언제 도착했는지.

■ 주소지정 : 통신망에서 통신을 하기 위해는 논리, 물리주소가 있다. 여기서는 MAC주소(물리주소)를 말한다.

 

■ 헤더 A,E가 중요하다. 즉 여기에 발신자와 수신자의 물리주소가 있는 것이다.

 

■ 3층 네트워크 계층에 대해

■ 스위칭 : 물리적으로 연결된 망을 여러개로 연결하여 목적지로 전달할 수 있도록 해준다. 라우터보다 빠르다.

■ 라우팅 : 라우터를 통해, 좀 더 최적의 경로로 비용을 낮춰 데이터를 목적지까지 보내준다.

■ 패킷 : 네트워크를 통해 전송하기 쉽도록 자른 데이터의 전송단위

■ 논리주소 : 우리가 아는 IP이다. 192.168.1.108  이런 IP.

■ 라우팅 : 어느 길로 갈래? 여기 길로 데이터가 가는게 가장 빨라!

■  ARP : 논리주소를 물리주소로 찾아주는 프로토콜이다.\

 

 

■ 여기서 1, 6은 논리주소를 뜻한다. 즉 우리가 아는 IP주소이다.

 

■ 4층 전송계층 : 네트워크 서비스 계층(1~3)과 사용자 서비스 계층(5~7) 사이의 계층을 이어주는 인터페이스 역할을 한다.

■ 시작부터 끝까지 모두 수행한다. 즉 A응용프로그램(7층)에서 B응용프로그램(7층) 까지 전송을 수행한다.

 

■ 종단간 메세지 전달 : A에서 출발(7 >> 1)하여 데이터가 B에 도착(1 >> 7층)하여 올라가는 모든 과정을 책임친다.

■ 포트번호(포트주소) 역시 지정해준다.

■ Segmentation : 전송 가능한 크기로 나누는 단편화의 과정

■ Sequence Number : 나누어진 블럭들은, 순서번호에 의해 합쳐진다. 왜냐하면 데이터들은 전송될 때 그 크기를 크게해서 보낼 수 없기에 쪼갠다. 그런데 순서없이 쪼개보내면 받는 입장에서는 데이터 손실이 일어난다. 이를 위해 각 Number를 붙여서 데이터가 도착해서 재조합될 수 있게 하는 것이다.

 

■ 4층 계층의 특징적 역할

-신뢰성 있는 전달 역할의 기능이 주된 역할이다.

 

■ 전송계층의 동작

-포트주소 지정

-세그먼트 분할 (순서번호) 지정, 단편화 과정이다. 이것이 시퀀스 넘버이다.

 

■ 5층 세션계층

-친구들과 채팅방을 개설하고 사람들을 초대함. 그러면 초대한 사람들과 대화를 할 수 있다. 즉 이렇게 서로 연결을 확립하고 유지하고 동기화하는 것이 세션계층의 역할과 비슷하다.

 

■ 세션계층의 역할

 

■동기화 : 타이밍 조절

■대화제어 : 데이터 전송 방향 결정

 

■ 세션계층의 동작

 

■ 6층 표현 계층

 

■ 표현계층의 역할

 

■ 표현계층의 동작

■7층 응용계층

 

■ ITU-T에서 정한 응용 서비스들(X.400  X.500)이다. 

■응용계층의 역할

■응용계층의 동작

-전자메일, 파일교환 서비스 등 다양한 응용프로세스를 모두 포함한다.

 

■ 소프트웨어 : 여기서 말하는 소프트웨어는 윈도우, 리눅스os같은 운영체제를 말한다.

■ TCP / IP는 총 4개의 계층으로 묶을 수 있다. 아래에서 나눠서 설명된다.

-네트워크 접속 계층

-네트워크 계

-전송 계층

-응용 계

 

■ 네트워크 접속 계층(데이터링크 계)

 

■ 네트워크 계층

■ 전송계층

-TCP :  신뢰성있는 전달 목적

-UDP :  빠르게 전달 목적

■전송계층의 역할 : 오류가 생겼을 때 재검출하여 재전송할 수 있게 해줌

 

■응용계층

 

■OSI와 TCP/IP를 구조 비교

-결론만 보자면 OSI는 이론적인 측면의 내용으로 7계층을 나눈 것

-TCP / IP는 현실적인 산업체에 쓰일만큼 구조가 간단하고 널리 사용되어 실질적인 내용으로 4개로 나눈 것이다.

 

 

 

 

 

학습 정리

 

OSI 참조 모델의 목적과 구조

• 시스템 간의 통신을 위한 표준 제공과 통신을 방해하는 기술적인 문제들을 제거한다.
• 단일 시스템 간의 정보교환을 하기 위한 상호 접속점을 정의한다.
• 제품들 간의 번거로운 변환 없이 통신할 수 있는 능력을 향상한다.
• OSI 참조 모델 표준이 모든 요구를 만족시키지 못할 경우, 다른 방법을 사용하는 것에 대한 충분한 이유를 제공한다.

 

OSI 7계층 모델

• 물리계층은 가장 하위계층에서는 상위계층에서 내려온 데이터를 상대방까지 보낼 수 있도록 송신지와 목적지 간의 링크를 설정, 유지, 해제하기 위한 물리적, 전기적, 절차적인 특성을 규정한다.
• 데이터링크 계층은 이웃하고 있는 노드 간의 데이터 전송을 담당한다.
• 네트워크 계층은 개방형 시스템(Open system) 사이에서 네트워크의 연결을 관리하고 유지하며 해제하는 기능을 한다.
• 전송계층은 네트워크 서비스와 사용자 서비스 간의 인터페이스 기능을 한다.
• 세션계층은 특정한 한 쌍의 프로세스들 사이에서 세션이라 불리는 연결을 확립하고 유지하며 동기화한다.
• 표현 계층은 송수신자가 공통으로 이해할 수 있도록 데이터 표현 방식을 바꾸는 기능을 수행한다.
• 응용계층은 응용 프로세스가 네트워크 환경에 접근하는 수단을 제공한다.

 

TCP/IP 네트워크 모델

• 네트워크 접속 계층은 TCP/IP에서는 물리계층과 데이터 링크 계층을 특별히 정의하지 않았으며 모든 표준 및 임의 네트워크를 지원할 수 있도록 하고 있다.
• 네트워크 계층은 네트워크의 패킷 전송을 제어하고 데이터를 전송할 때 경로를 선택한다.
• 전송 계층은 상위계층에서 볼 때 두 호스트 간의 데이터 전송을 담당하는 계층으로 TCP와 UDP 프로토콜을 사용한다.
• 응용 계층은 OSI 모델의 세션계층, 표현계층, 응용계층을 모두 결합하여 하나의 응용계층이 되며 이메일 프로토콜, 파일전송 프로토콜, 도메인명 시스템, 웹 프로토콜 등 다양한 프로토콜이 있다.