[정보처리산업기사] 10강 OSI 참조 모델

1장 응용 SW 기초 기술 활용

1. OSI 참조모델

다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약이다.

- OSI 7계층은 1~3계층을 하위, 4~7계층을 상위 계층이라고 한다.

• 하위 계층 : 물리 -> 데이터 링크 -> 네트워크
• 상위 계층 : 전송 -> 세션 -> 표현 -> 응용

 

 

2. 물리 계층 (Physical Layer)

물리계층은 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의

• 물리적 전송 매체와 신호 방식을 정의
  
  
• RS-232C, X.21 등의 표준이 있다.
  
  
• 관련 장비 : 리피터, 허브
  
  
• 데이터를 비트 단위로 쪼개어 전기적 신호로 변환한다.

 

3. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

데이터 링크 계층은 두 개의 인접 개방 시스템들 간의 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 한다.

• 주요 기능 : 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어
  
  
• HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등의 표준
  
  
• 관련 장비 : 랜카드, 스위치, 브리지
  
  
• 네트워크층에서 확인한 주소의 상대와 물리적 연결을 위한 통로를 열고 유지한다. 에러를 검출하고 수정한다.

 

4. 네트워크 링크 계층 (Network Link Layer, 망 계층)

네트워크 계층은 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하고 데이터의 교환 및 중계 기능

• 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능을 말한다.
  
  
• 경로 설정(라우팅), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행
  
  
• X.25, IP 등의 표준
  
  
• 관련 장비 : 라우터
  
  
• 정보가 전달될 상대의 주소를 찾고 나에게 온 정보의 주소를 확인하여 내 것이면 트랜스포트 층으로 전달한다.

 

5. 전송 계층 (Transport Layer)

전송 계층은 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템 간의 투명한 데이터 전송을 가능하게 한다.

• 종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능
  
  
• 주소 설정, 다중화, 오류 제어, 흐름 제어
  
  
• TCP, UDP 등의 표준
  
  
• 관련 장비 : 게이트웨이
• 정보의 전달을 관리 감독한다.  네트워크 층에서 온 정보를 세션 층의 어느 어플리케이션에 보낼 것인가를 판독하고 네트워크 층으로 나가는 경우는 경로를 선택한다.

 

6. 세션 계층 (Session Layer)

세션 계층은 송 수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당한다.

• 대화 구정 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능
  
  
• 동기점은 오류가 있는 데이터 회복을 위해 사용한 것으로, 종류에는 소동기점, 대동기점이 있다.
  • 동기점 : 송수신 측간의 대화 동기를 위해 전송하는 정보를 일정한 부분에 두어 정보의 수신 상태를 체크하는 포인트
    
    
  • 소동기점 : 하나의 대화 단위 내에서 데이터의 전달을 제어하는 역할을 하며, 수신 측으로부터 확인 신호를 안받음
    
    
  • 대동기점 : 전송하는 각 데이터의 처음과 끝에 사용하여 전송하는 데이터 단위를 대화 단위로 구성하는 역할을 하며, 수신 측으로부터 반드시 전송한 데이터에 대한 확인 신호를 받습니다.
• 정보가 흐르는 통로를 만들거나 폐쇄한다. 암호를 확인하거나 속도 조절도 행한다. 다시말해,세션층은 어플리케이션이 네트웍 에러의 영향을 가능한 적게 받도록 하는 것이 주목적이다.  대부분의 네트웍 어플리케이션에서 정보는 대량으로, 지속적으로 전달되어야 한다.
  
  그러나 그 전송 중간에 에러가 발생하는 경우 전송을 멈추고 끊어진 곳부터 재전송을 요구해야 한다.  이런 일까지 모두 어플리케이션이 다 담당한다면 대단히 부담스러운 작업이 될 것이다.  세션층은 이러한 전송실패의 영향을 최소화하기 위해 만들어 졌다.
  
  세션층의 또 다른 임무는 이 기종간의 통신환경에서 데이터의 호환성을 보장하는 것이다. 사용자들이 C언어 같은 고급 언어로 프로그램을 짜서 소스를 배포한 다음 각각 다른 기종에서 컴파일 한다면 기계에 따라 정수형이 16비트, 32비트로 다르게 표현되는 경우도 있다. 이런 경우를 대비해서 세션층에서는 서로 다른 길이를 갖는 데이터들을 적절하게 변환하는 기능을 가진다.

 

 

7. 표현 계층 (Presentation Layer)

표현 계층은 응용 계층으로 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 계층에 맞게 변환하고, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 한다.

• 서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템 간 상호 접속을 위해 필요한 계층
  
  
• 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리 기능
  
  
• 사용자가 주는 정보는 통신에 적당한 형태로 변환하고 세션 층에서 전달한 정보는 사용자에 맞게 변환한다. 즉, 프리젠테이션층은 세션층에서 넘겨준 데이터를 어플리케이션이 이해할 수 있는 형태로 바꾸고 반대로 어플리케이션이 넘겨준 데이터를 세션층이 다룰 수 있는 데이터로 바꾸어 전달하는 일을 담당한다.  대표적인 것이 인코딩(디코딩)과 암호화이다.

 

8. 응용 계층 (Application Layer)

응용 계층은 사용자가 OSI 환경에 접속할 수 있도록 서비스 제공

• 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 가상 터미널 등의 서비스 제공
  
  
• 여러 가지 서비스를 제공한다. 사용자로부터 정보를 입력받아 아래층으로 전달하고 아래층에서 보내주는 정보를 사용자에게 전달한다. 어플리케이션층은 사용자에게 서비스를 제공하고 사용자가 제공한 정보나 명령을 하위층으로 전달하는 역할을 수행한다.  우리가 잘 알고 있는 telnet, FTP, SMTP, POP, SNMP, WWW 그리고 '마이크로소프트 네트웍'과 '노벨 네트웍'등이 이 서비스에 해당된다.

 

---

OSI 7 계층에 대한 간단한 예제

미국에 있는 친구에게 편지 보내는 일을 OSI 7 Layer를 적용시켜서 설명한 것이다.

Sending

1. Application Layer (Layer 7) : 편지를 쓰는 것을 의미한다.
   
   
2. Presentation Layer (Layer 6) : 한글로 작성한 편지를 미국 친구가 알아 볼 수 있게 영어로 번역하는 작업이다.
   
3. Session Layer (Layer 5) : 미국 친구의 집 주소를 기입하는 일이다.
4. Transport Layer (Layer 4) : 우체국에 편지를 접수시키기 위한 절차, 즉 배 또는 비행기등의 운송수단을 결정한다.
   
   
5. Network Layer (Layer 3) : 우체국에 있는 여러 편지들을 같은 목적지별로 분류하는 작업이다.
   
   
6. Data Link Layer (Layer 2) : 해당되는 목적지와 운송 방법에 따라 분류하며, 해당되는 목적지와 직접 연결이 되지 않는 경우 중간 경유지를 선택하여 분류하는 작업이다.
7. Physical Layer (Layer 1) : 실제적으로 편지가 배, 비행기, 자동자 등의 운송순단에 의하여 운송되는 것을 의미한다.

 

Receiving

1. Physical Layer (Layer 1) : 실제적으로 편지가 배, 비행기, 자동차등의 운송 수단에 의하여 운송되는 것을 의미한다.
   
   
2. Data Link Layer (Layer 2) : 중간 경유지를 거친 운송물과 그렇지 않은 운송물을 분류한다.
   
   
3. Network Layer (Layer 3) : 해당 주소지에 따라 각각의 편지를 각 우체국으로 분류하는 작업을 의미한다.
   
   
4. Transport Layer (Layer 4) : 각 우체국에서 주소에 따라 분류하는 작업을 의미한다.
   
   
5. Session Layer (Layer 5) : 우체부에 의해서 배달되는 작업을 의미한다.
   
   
6. Presentation Layer (Layer 6) : 편지를 보내는 과정에서 이미 작업을 하였을 경우에는 이 과정은 필요가 없지만 만약에 작업을 하지 않았을 경우에는 한국어로 된 편지를 영어로 번역하는 작업을 해야 한다.
   
   
7. Application Layer (Layer 7) : 본인이 편지를 읽는다.