OSI 7계층
OSI 7계층은 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델으로 1계층(물리 계층)에서 7계층(응용 계층)으로 구성되어 있다.
물리층(1계층)
물리 매체를 통하여 비트 스트림을 전송하는데 필요한 기능 제공한다.
- 2~7계층을 거쳐오면서 생성된 프레임을 전기적인 신호로 변환하여 전송함
- 물리적으로 데이터라는 전기적인 신호를 보내는 계층
- 통신 단위: 비트
- 장비: 광섬유, 전선, 케이블, 무선 LAN
데이터 링크층(2계층)
물리층의 전송 설비를 신뢰할 수 있는 링크로 변환한다.
- 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한통신의 흐름을 관리함
- 공유기에 공유된 수많은 기기 중 어떤 기기에 데이터를 보내야 하는지를 결정
- 한 홉(노드)에서 다음 홉(노드)으로 전달되는 프레임에 대한 신뢰성을 보장함
- 프레임에 물리적 주소(MAC address)를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 수행함
- 통신 단위: 프레임
- 장비: 브리지, 스위치, 이더넷
네트워크층(3계층)
패킷을 네트워크를 통하여 발신지에서 목적지까지 전달하는 책임을 가진다.
- 논리 주소 지정(ip 주소 지정), 경로 지정(라우팅)을 수행함
- 통신 단위: 데이터그램/패킷
- 장비: 라우터
전송층(4계층)
전송, 수신되는 메시지의 프로세스-대-프로세스 전달 책임을 가진다.
- 서비스 지점 주소 지정(포트 주소 지정), 분할과 재조립, 연결 제어, 흐름 제어, 오류 제어의 역할을 수행함
- 한 프로세스에서 다른 프로세스로의 신뢰성 있는 메시지 전달을 보장함
- 대표적인 전송 계층 프로토콜으로 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)과 전송 제어 프로토콜(TCP)이 존재
- 통신 단위: 세그먼트
세션층(5계층)
애플리케이션 간 세션을 구축, 관리, 종료하며, 애플리케이션 간 통신 방법 (전이중, 반이중, 단방향) 을 제시한다.
- TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성의 역할을 수행
표현층(6계층)
애플리케이션 계층에서 내려보낸 데이터에 추가적인 작업을 진행한다.
- 송, 수신 간 시스템 차이를 고려하여 애플리케이션 계층에서 상호 합의된 데이터 표현 방식으로 데이터를 가공하는 작업을 수행함
- 표현 계층의 목적은 송신측과 다른 시스템에서 작동하는 애플리케이션에서 송신 데이터를 읽을 수 있도록 가공하는 것임
- 문자의 인코딩 형식 변환(ASCII → UTF-8), 암호화(TLS/SSL layer), 압축(HTTP gzip, deflate)과 같은 역할을 수행
응용층(7계층)
사용자나 소프트웨어를 네트워크에 접근 가능하도록하는 기능 제공한다.
- 우리가 인터넷이나 파일 전송을 할 때 사용하는 계층
- 우리가 늘 보는 통신용 프로토콜들이 응용층에서 실행됨
- 각각의 통신은 고유한 프로토콜을 사용
- 대표적인 예시는 네트워크 가상 터미널, 파일 전송, 우편 서비스
- 대표적인 응용 계층 프로토콜으로 DNS, HTTP, FTP가 존재
- 통신 단위: 메시지
HTTP
클라이언트 즉, 사용자가 브라우저를 통해서 어떠한 서비스를 url을 통하거나 다른 것을 통해서 요청(request)을 하면 서버에서는 해당 요청사항에 맞는 결과를 찾아서 사용자에게 응답(response)하는 형태로 동작한다.
HTTP 기반 프로토콜
TCP
HTTP/1.1, HTTP/2는 TCP 기반에서 작동함
UDP
HTTP/3는 UDP 기반에서 작동함
IP와 Port 번호
IP
네트워크 환경에서 컴퓨터(노드)간 통신하기 위해 각 컴퓨터에 부여된 네트워크상의 주소이다. IP주소는 OSI 7계층 중에서 3계층인 네트워크 계층에서 생성 및 사용되며 네트워크 환경에서 내 컴퓨터의 주소라고 볼 수 있다.
IP는 네트워크 주소와 호스트 주소로 구분되며 하나의 네트워크 상에 여러 호스트 주소가 있을 수 있다.
IP는 32비트 2진수로 표현이 가능하며 2^32개가 IP가 가질 수 있는 최대 개수이다.
PORT
IP 내에서 애플리케이션 상호 구분(프로세스 구분을 위해 사용하는 번호이다. 포트 번호는 IP 주소가 가리키는 PC에 접속할 수 있는 통로(채널)을 의미한다.
이미 사용 중인 포트는 중복해서 사용할 수 없으며, 0부터 65,535까지 사용 가능하다. 이중 0~1,024번의 포트번호는 주요 통신을 위한 규약에 따라 이미 정해져 있다.
