2장 OSI 참고모델

 

OSI 참조모델

- 이기종간 상호 접속을 위한 가이드라인

 

목표

- 시스템 간의 통신을 위한 표준 제공과 통신을 방해하는 기술적인 문제들을 제거
- 제품들 간의 번거로운 변환 없이 통신할 수 있는 능력을 향상

- 단일 시스템 간의 정보교환을 하기 위한 상호 접속점을 정의
- OSI 참조 모델 표준이 모든 요구를 만족시키지 못할 경우, 다른 방법을 사용하는 것에 대한 충분한 이유를 제공

 

동등 계층 프로세스(peer-to peer process)

해당 계층에서 통신하는 각 장치의 프로세스를 의미

 

PDU(Protocol Data Unit)

네트워크 구조에서 정보를 실어 나르는 기본 단위

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이 사진은 TCP/IP 계층을 나타낸 것이다. 각 계층에서 헤더부분을 더 추가하면서 계층을 심화해간다.

 

OSI에서 보여주는 계층이 만들이지는 것을 보여준다.

PCI를 헤더라고 생각하고 SDU라는 데이터에 PCI라는 헤더를 붙여주고 ICI란 매개 변수를 통해 전체적인 IDU를 만들어서

다음계층에 넘겨준다.

 

 

각 계층에서 파란색 부분(각 계층의 역할 모두 중요!)

 

 

물리 계층

데이터링크 계층으로부터 한 단위의 데이터를 받아 통신 링크를 따라 전송될 수 있는 형태로 변환
비트의 흐름을 전자기 또는 광 신호로 변환
매체를 통해 신호를 전송

물리적 특성 : DTE와 DCE 사이의 물리적 연결에 관한 사항

전기적 특성 : 전압 레벨과 클럭에 관련되는 특성, 거리와 데이터 전송속도가 결정

기능적 특성 : 물리적으로 접속되는 두 장치(DTE, DCE) 간의 상호 작용에 쓰이는 각 회선에 의미를 부여함으로써 수행하                    는 기능을 규정

절차적 특성 : 인터페이스의 기능적인 특징을 사용하여 데이터를 전송시키기 위한 사건의 순서를 규정

 

신호, 부호화, 전송방식 결정

 

데이터링크 계층

이웃하고 있는 노드(컴퓨터, 라우터) 간의 데이터 전송을 담당

헤더와 트레일러를 덧붙임

 

헤더 : 데이터 단위의 시작을 나타내는 표시와 목적지 주소 등을 포함

트레일러 : 전송 에러를 검출하기 위한 에러 검출코드

HDLC : 점대점(point-to-point)과 다중점(multipoing) 링크상에서 반이중 통신과 전이중 통신 둘 다 지원하도록 설계된 비트 중심의 프로토콜 ===> 데이터링크의 프로토콜

 

 

접근제어 : 특정 순간에 어느 시스템이 회선을 점유하는지를 결정하는 기능 / 회선을 사용할 수 있는지 없는지 확인

흐름제어 : 수신기의 노드에 도착하는 패킷의 양이 그 노드가 처리할 수 있는 양보다 많아지는 것을 막아주는 기능

              Stop-and-wait 방식 & Sliding window 방식

오류제어 : 오류가 발생한 프레임을 검출하고 이를 재전송 또는 복원하는 방법 등의 기능

동기화 : 프레임의 도착을 수신국에 알리기 위한 비트를 포함 => 타이밍을 조절

 

====> 프로토콜의 기능에 나와있는 내용이다. 흐름제어 에러제어 등.....

네트워크 계층

개방형 시스템(open system) 사이에서 네트워크의 연결을 관리하고 유지하며 해제하는 기능

 

스위칭 & 라우팅

스위칭 : 물리적으로 미리 경로가 지정되어 있다.(라우팅보다 빠름. 물리적으로 정해져있으니까)

라우팅 : 논리적으로 A에서 C로 가기위한 여러 경로가 존재하는데 거기서 최적의 경로로 간다. IP로 수행됨

(회선 사용량 or 회선 상태에 따라 경로가 달라짐)

라우팅에서의 최단 : 가장 값싸고, 가장 빠르며 가장 신뢰성이 높은 경로의 의미

 

 

 

전송 계층

네트워크 서비스와 사용자 서비스 간의 인터페이스 기능
네트워크 서비스 : 1~3 계층 (응용, 표현, 세션)
사용자 서비스 : 5~7 계층 (네트워크, 데이터링크, 물리)
전체 메시지의 종단간 전송을 수행

 

종단간(end-to-end) 메시지 전달 : 최종 목적지까지의 데이터 전송을 의미하며 오류가 발생한 세그먼트의 처리도 담당
서비스 포트 주소 지정 : 응용 프로그램을 실행 중인 컴퓨터에서 하위 계층으로부터 수신된
                               메시지를 해당되는 응용으로 전달하는 것을 보장

==> 응용서비스 마다 포트가 정해져 있는데 구분하기 위해 EX) 메신져 프로그램은 TCP 프로토콜을 쓰는데 이에 맞는           포트를 설정하기 위해(내가 알고있는 그 포트 맞음)
분할과 재조합(순서번호 지정) : 전송 가능한 크기로 나누고(Segmentation) 각 세그먼트에 순서 번호 (Sequence Number)를 표시
연결제어 : 데이터를 안전하게 전송하기 위해 발신지와 목적지 사이의 논리적 통로인 연결을 만드는 기능
              3단계 : 연결설정, 데이터 전송, 연결해제

 

흐름제어 : 종단과 종단간의 흐름제어를 통하여 신뢰성 있는 전달을 보장
오류제어 : 송신측에서 전체 메시지가 수신측까지 오류가 없이 전달되었는지 확인

 

 

세션 계층

특정한 한 쌍의 프로세스들 사이에서 세션이라 불리는 연결을 확립하고 유지하며 동기화
사용자 간의 데이터 교환을 조직화 시키는 수단을 제공

세션 관리 : 프로세스 사이의 세션을 연결 및 관리
동기화 : 데이터 단위를 전송 계층으로 전송하기 위한 순서를 결정
           데이터에 대한 중간 점검 및 복구를 위한 동기점을 제공
대화 제어 : 전이중 혹은 반이중 전송 과 같은 데이터 전송 방향을 결정
원활한 종료 : 데이터 교환이 세션을 종료하기 전 적절한 때에 완료되는 것을 보장

 

 

표현 계층

송수신자가 공통으로 이해할 수 있도록 데이터 표현 방식을 바꾸는 기능 수행
비트들의 구조화 방식을 PDU 필드 내에서 정의

 

변환 : 발신지에서는 송신자가 사용하는 메시지의 형식을 전송에 사용할 수 있도록 상호간에 수용할 수 있는 형식으로            변환, 목적지에서는 수신자가 이해할 수 있는 형식으로 변환
암호화 : 데이터 보안을 위해 암호화와 해독을 담당
압축 : 전송을 보다 효율적으로 하기 위해 데이터를 압축하거나 압축해제
보안 : 패스워드와 로그인 코드 확인

 

즉, 암호화 압축 보안된걸 변환하는 것이 표현 계층이다.

응용 계층

응용 프로세스가 네트워크 환경에 접근하는 수단을 제공
응용 프로세스들이 상호간에 유용한 정보 교환 가능

응용 프로그램이 TCP를 쓸땐 소켓이 필요한데 이런것들을 제공하는 것이 응용계층, EX) FTP 등

 

네트워크 가상 터미널 : 물리적인 터미널의 소프트웨어 버전
                              원격 시스템에 로그온이 가능
파일 접근, 전송 및 관리 : 원격 시스템에서 다른 시스템의 파일에 접근 및 전송
                                 원격 시스템의 파일을 관리하거나 제어
우편 서비스 : 전자우편의 발송과 저장을 위한 토대를 제공
디렉토리 서비스 : 분산 데이터베이스의 자원들과 다양한 객체와 서비스 모델에 대한 여러 가지의 정보 접근 방법 제공

 

 

 

 

퀴즈

 

OSI 참조모델 중 아래의 내용의 역할을 담당하는 00000계층은 무엇인가?(정답 입력할 때 00000계층 중 00000만 작성)  - 목적지에서 수신자가 이해할 수 있는 형식으로 변환 - 암호화 및 암호 기능 포함

표현,presentation

 

OSI 참조모델 중 아래의 내용의 특성을 가진 00계층은 무엇인가?(정답 입력할 때 00계층 중 00만 작성)  - 스위칭과 라우팅이 실현되어야 함

네트워크,Network

 

OSI 참조모델 중 아래의 내용의 역할을 담당하는 00계층은 무엇인가?(정답 입력할 때 00000계층 중 00000만 작성)  - 전송 데이터의 Segmentation과 그에 맞는 Seq No. 부여

전송,transport

 

OSI 참조모델 중 아래의 내용의 특성을 가진 0000계층은 무엇인가?(정답 입력할 때 0000계층 중 0000만 작성)  - 이웃하는 노드 간의 데이터 전송을 하며 다음 차례로 접근할 노드의 물리주소를 포함

데이터링크,데이터 링크,datalink,data link

 

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층을 대조 할 때, TCP/IP의 '응용 계층'과 대응하지 않는 OSI 7계층은?

전송 계층

 

OSI 참조모델 중 아래의 내용의 특성을 가지는 0000계층은 무엇인가?(정답 입력할 때 0000계층 중 0000만 작성)  - 사용자 간의 데이터 교환을 조직화 시키는 수단 제공 - 동기화, 세션관리 및 종료

세션,session