[네트워크] OSI 7계층, PDU

OSI 7 Layers

OSI(Open Systems Interconnection) 모형은 네트워크 통신을 저수준에서 고수준까지 7단계로 분류한 것이다. 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고 받는 데 쓰이는 프로토콜의 집합이다. 1단계부터 4단계까지는 저수준, 5단계부터 7단계까지는 고수준 계층이라고 한다. 네트워크의 기본 원리는 '데이터를 받아서 가야 할 곳으로 전달해 주는 것'이다. 저수준일수록 하드웨어적, 전기적, 기계적 관점으로, 고수준일수록 응용 프로그램과 사용자 영역관점으로 다룬다.

 

이 계층들은 특정 계층이 변경되었을 때 다른 계층이 영향을 받지 않도록 설계되었다.

 

 

 

1. 물리 계층 (Physical)
   물리적으로 전류나 광신호, 라디오 신호를 통해 비트 단위의 데이터 전달이 이루어진다. 즉, 데이터를 전달하는 역할이다.
   ex) 리피터, 케이블, 허브
2. 데이터 링크 계층 (Data Link)
   제 1계층에서 발생한 오류를 바로잡으며, 연결망 내의 컴퓨터가 데이터에 접근하고 전달할 권한을 가지도록 MAC 주소를 부여한다. 물리 계층에서 송수신되는 데이터를 관리하여 안전하게 전달되도록 한다.
   ex) 브릿지, 스위치
3. 네트워크 계층 (Network)
   연결망 내의 교점 간에 라우팅과 포워딩이 이뤄질 수 있도록 가상 서킷이라는 것을 이용해 논리적 경로를 구축한다. 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하여, 해당 경로로 패킷을 보낸다.
   ex) 라우터, IP, ICMP
4. 전송 계층 (Transport)
   망의 한 끝에서 다른 끝까지, 네트워크 호스트 간의 완전한 정보 전송을 보장하는 단계이다.
   ex) TCP, UDP
5. 세션 계층 (Session)
   양 끝단의 응용 프로그램이 서로 연결을 맺고 제어할 수 있도록 돕는다. 데이터가 통신할 수 있도록 논리적인 연결을 담당한다.
   ex) API, Socket 등
6. 표현 계층 (Presentation)
   인코딩, 암호화, 압충 등을 통해 제 7계층이 수용할 수 있는 형태로 데이터를 전환하여 호환성 문제를 방지한다.
7. 응용 계층 (Application)
   최종 목적지로, 개별 응용 프로세스에 맞춰 서비스 품질 점검, 사용자 인증 등 개별 응용 서비스를 제공한다.
   ex) HTTP, FTP, DNS 등

 

프로토콜 데이터 단위

프로토콜 데이터 단위 (PDU, Protocol Data Unit)는 데이터 통신에서 상위 계층이 전달한 데이터에 붙이는 제어 정보이다. 사용자 입장에선 데이터라고 부르지만, 실제로는 각 계층을 거치면서 헤더에 정보가 추가되면서 불리는 데이터의 이름이 달라진다.

 

1. Segment, Datagram (Layer 4) 
   제 5계층에서 전달받은 데이터를 아래 정보를 추가해 그룹화 한다. TCP는 Segment, UDP는 Datagram이라고 부른다.
   - 발신지 포트(Destination Port): 발신하는 application의 포트
   - 목적지 포트(Source Port): 수신하는 application의 포트
   - 순서 번호: 순차적으로 전송할 경우 순서를 붙인다.
   - 오류검출코드(checksum): 발신지와 목적지 프로토콜은 세그먼트를 연산하여 오류 검출 코드를 각각 만든다. 만약 발신지에서의 체크섬과 수신지에서 만든 체크섬이 다르다면 전송 과정에서 오류가 발생한 것이라는 것을 알 수 있다.
2. Packet (Layer 3)
   제 4계층에서 전달받은 세그먼트는 네트워크 게층의 정보를 포함해 패킷이라고 불리게 된다.
   - 발신지 컴퓨터 주소(Destination IP): 패킷의 발신 주소
   - 목적지 컴퓨터 주소(Source IP): 패킷의 수신 주소
   - 서비스 요청: 네트워크 접속 프로토콜은 우선 순위와 같은 서브 네트워크의 사용을 요청할 수 있다.

 

 

패킷 캡처하던 과제 생각난다..