[네트워크] OSI 7 계층

네트워크 계층 모델 정리: OSI 7계층

1. 물리 계층(Physical Layer)

• 역할: 장치를 연결하기 위한 매체의 물리적인 사항을 정의
  • 전압, 주기, 시간, 전선의 규격, 거리 등
• 주요 단위: Bits (0과 1로 구성)
• 대표 구성 요소
  • 허브 리피터
    • 허브
      • 다수의 기기를 연결하는 장치
      • 특징:
        • 에러, 충돌, 디바이스별 제어 기능 없음
        • 받은 내용을 그대로 전달 → 무조건 Broadcast
      • 해결하지 못한 문제:
        • 충돌
        • Broadcast로 인한 비효율성

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2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

• 역할: 디바이스 간 통신 및 전송 안정화를 위한 프로토콜 정의
• 주요 단위: Frame
• 주요 구성 요소
  • MAC Address
    • 네트워크 인터페이스의 고유 주소
    • 48비트(6바이트), 예: 00:1A:2B:3C:4D:5E
    • OUI(제조사 식별자)와 NIC(인터페이스 고유 번호)로 구성
  • 스위치
    • MAC Address를 기반으로 데이터를 전달
• 특징
  • CSMA/CD 방식으로 통신 제어
  • Unicast를 통해 대상을 구별하여 통신 지원
• 해결하지 못한 문제
  • 로컬 네트워크 외부와의 통신 불가

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3. 네트워크 계층(Network Layer)

• 역할: 경로 설정 및 데이터 전달 기능 제공
• 주요 단위: 패킷
• 주요 구성 요소
  • IP
    • 통신 주체 식별을 위한 주소
    • IPv4(32비트)와 IPv6(128비트)
  • 라우터
    • 네트워크 간 패킷 전달
    • 경로 최적화를 위해 라우팅 테이블 사용
  • ARP
    • IP를 MAC Address로 변환
• 특징
  • Local Network 간 통신 지원
  • CIDR 및 Subnet Mask 활용
• 해결하지 못한 문제
  • 동시 통신 불가, 데이터 순서 보장 및 유실 대응 불가

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4. 전송 계층(Transport Layer)

• 역할: 데이터 전달의 신뢰성 확보
• 주요 단위: 세그먼트
• 주요 구성 요소
  • TCP
    • 데이터 무결성 및 순서 보장
    • 연결 지향
    • 사용 사례: HTTP, 이메일, 파일 전송 등
  • UDP
    • 빠르고 간단한 데이터 전달
    • 연결 비지향
    • 사용 사례: 스트리밍, VoIP, 온라인 게임
• TCP Handshake
  • 3단계 과정(SYN, SYN-ACK, ACK)을 통해 연결 수립

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5. 세션 계층(Session Layer)

• 역할: 통신 주체 간 연결 유지 방법 정의
• 사례: HTTP Cookie
• 일부 프로토콜(FTP 등)은 세션 계층 구현 안 함

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6. 표현 계층(Presentation Layer)

• 역할: 데이터 해석 및 변환
  • 파싱, 압축 해제, 복호화 등

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7. 응용 계층(Application Layer)

• 역할: 데이터 처리 방법 정의