OSI 7 layer, TCP/IP layer

OSI 7 layer 와 TCP/IP layer 차이점

비교	OSI 7 layer	TCP/IP layer
의미	개념적 모델로 현재 통신에 실질적으로 사용되지 않음. 실제로 구현되는 예가 거의 없음.	실질적으로 인터넷을 통해 데이터를 전송,수신하는데 사용되는 모델. 인터넷 개발 이후 계속 표준화되어 신뢰성이 우수함
layer	7개	원래 4개였다가 5개의 layer로 업데이트됨
개발주체	ISO(국제표준기구)	미국 국방부

 

두 모델 모두 계층형이라는 공통점을 가지고 있다.

 

계층을 나눈 이유

계층을 분리함으로서 각 계층은 독립적인 역할을 할 수 있다.
각 계층을 나눠서 만약 어떤 한 게층에서 문제가 생긴다면 다른 계층은 건들지 않고 한 계층의 문제만을 해결할 수 있다.
즉, 유지 보수에서 엄청난 강점을 가지고 있다.

 

OSI 7 layer

1. 물리계층 Physical layer

• 데이터를 전기 신호로 바꾸어주는 계층
• 모든 파일과 프로그램은 0과 1의 나열 -> ->
  물리 계층은 0과 1의 나열을 전기 신호로 바꾸어 전선으로 흘려보내고(encoding), 들어온 전기 신호를 0과 1의 나열로 해석(decoding)
• 이를 통해 물리적으로 연결된 컴퓨터가 데이터를 주고받을 수 있게 함
• 즉, 데이터를 전기 신호로 바꾸어주는 계층
• 하드웨어적으로 구현되어 있음.(PHY 칩)
• 장치 : 통신 케이블, 허브, 리피터
• 전송 단위: bit

2. 데이터링크 계층 Data-link layer

• 물리적인 연결을 통해 인접해 있는 두 장치 간의 신뢰성있는 정보 전송을 담당(Point-to-Point 전송)
• MAC 주소를 통해서 통신(하드웨어 주소, 물리적 주소. IP어드레스는 바뀔 수 있는데 이건 안바뀜)
  https://jhnyang.tistory.com/404
• 하드웨어적으로 구현이 되어 있음(랜카드) (랜카드를 만드는 제조사가 카드를 만들 때 MAC-address가 들어간다고 한다. 절대 안바뀜)
• 장치 : 스위치, 브릿지 (<https://m.blog.naver.com/hai0416/221543139565>)
• 전송 단위: 프레임

3. 네트워크 계층 Network layer

• 각 컴퓨터마다 고유한 주소, IP 주소를 가짐
• 수많은 네트워크들의 연결로 이루어지는 inter-network속에서
• 어딘가에 있는 목적지 컴퓨터로 데이터를 전송하기 위해,
• IP주소를 이용해서 경로을 찾고(routing)
• 자신 다음의 라우터에게 데이터를 넘겨주는 것(forwarding)
• 즉, IP 패킷의 전달 및 라우팅을 담당
• 운영체제 커널에 소프트웨어적으로 구현되어 있음.
• 장치 : 라우터, L3스위치(라우터+스위치)
• 전송 단위: 패킷

4. 전송 계층 Transport layer

• 컴퓨터에는 여러 개의 프로그램들이 실행되고 있다.→→
  데이터를 무슨 프로세스에게 줘야할지 어떻게 알 수 있을까? →→
  이를 위해 데이터를 받고자 하는 프로세스들은 포트 번호라는 것을 가져야 함. 포트 번호는 하나의 컴퓨터에서 동시에 실행되고 있는 프로세스들이 서로 겹치지 않게 가져가야하는 정수값.
• Port 번호를 사용하여
• 도착지 컴퓨터의 최종 도착지인 프로세스에까지
• 데이터가 도달하게 하는 모듈
• 즉, 송신 컴퓨터의 프로세스에서부터 최종 수신 컴퓨터의 프로세스로 데이터의 전송을 담당하는 계층
• 운영체제 커널에 소프트웨어적으로 구현되어 있습니다.
• 전송 단위: segment

5. 세션 계층 Session layer

• 응용프로그램 간의 대화를 유지하기 위한 구조(세션)를 제공(만듬). (대화 설정,유지, 동기화)
• 실제 이용자의 응용프로그램 사이에서 세션이라고 불리는 연결을 확립하고 유지하며 동기화하는 기능 제공
• 세션계층은 표현계층으로부터 받은 데이터를 효율적인 세션 관리를 위해 짧은 데이터 단위로 나눈 후에 전송 계층으로 내려 보낸다.

6. 표현 계층 Presentation layer

• 송, 수신자가 공통으로 이해할 수 있는 정보의 데이터 표현 방식을 정의하는 기능
• 확장자가 여기서 생겨남(ex, 이미지 파일인지, 텍스트 파일인지 구분 가능)
• 송신 측의 표현 계층은 응용 계층으로부터 받은 데이터의 보안과 효율적인 전송을 위해 암호화와 압축을 수행하여 세션계층으로 내려보낸다.

7. 응용 계층 Application layer

• 사용자와 직접 상호작용하는 응용프로그램이 포함된 계층으로, 사용자가 네트워크에 접속하는 것을 가능하게 한다
• 전자우편, 원격파일 접속과 전송등 사용자 인터페이스를 제공한다.
• 최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
  해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램이다. 한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.

 

TCP/IP 4 layer

1. 링크 계층 Link Layer

• OSI 7 Layer에서 물리계층과 데이터링크 계층에 해당한다.
• OS의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되 는 모든 것을 지원하는 계층
• 송신측 컴퓨터의 경우 상위 계층으로부터 전달받은 패킷에 물리적인 주소인 MAC 주소 정보를 가지고 있는 헤더를 추가하여 프레임을 만들고, 프레임을 하위계층인 물리 계층으로 전달한다.
• 수신측 컴퓨터의 경우 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 상위 계층인 네트워크 계층으로 전달한다.

2. 인터넷 계층 Internet Layer

• OSI 7 Layer의 네트워크 계층에 해당한다.
• 경로 검색을 해주는 계층
• 인터넷 계층의 주요 기능은 상위 트랜스포트 계층으로부터 받은 데이터에 IP패킷 헤더를 붙여 IP패킷을 만들고 경로를 탐색하여 이를 전송하는 것이다.
• IP 자체는 비연결지향적이며, 신뢰할 수 없는 프로토콜이다
• 데이터를 전송할 때마다 거쳐야할 경로를 선택해주지만, 경로가 일정하지 않음. 또한 데이터 전송 중에 경로상 문제가 발생할 때 데이터가 손실되거나 오류가 발생하는 문제가 발생할 수 있음. 따라서 IP 계층은 오류 발생에 대한 대비가 되어있지 않은 프로토콜임

3. 전송계층 Transport Layer

• OSI 7 Layer에서 전송계층에 해당한다.
• 네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에서 신뢰성 있는 전송기능을 제공한다.
• 시스템의 논리주소와 포트를 가지고 있어서 각 상위 계층의 프로세스를 연결해서 통신한다.
• 정확한 패킷의 전송을 보장하는 TCP와 정확한 전송을 보장하지 않는 UDP 프로토 콜을 이용한다.
• TCP는 데이터 전송 시, IP 프로토콜이 기반
  IP의 문제를 해결해주는 것이 TCP인 것. 데이터의 순서가 올바르게 전송 갔는지 확인해주며 대화를 주고받는 방식임. 이처럼 확인 절차를 걸치며 신뢰성 없는 IP에 신뢰성을 부여한 프로토콜이 TCP이다
• 데이터의 정확한 전송보다 빠른 속도의 전송이 필요한 멀티미디어 통신에서 UDP 를 사용하면 TCP보다 유용하다.

4. 응용 계층 Application Layer

• OSI 7 Layer에서 세션계층 , 프레젠테이션계층, 애플리케이션 계층에 해당한다.
• 응용프로그램들이 네트워크서비스, 메일서비스, 웹서비스 등을 할 수 있도록 표준적인 인터페이스를 제공한다.

 

참조

https://goitgo.tistory.com/25
https://ko.gadget-info.com/difference-between-tcp-ip
https://gocoder.tistory.com/1864?category=842543
https://www.youtube.com/watch?v=1pfTxp25MA8 (우테코 테코톡)