OSI 7 계층
네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것
OSI 모델의 7가지 추상 계층은 탑 다운 방식으로 아래와 같이 정의할 수 있다.
7. 응용 프로그램 계층
- 최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
- 사용자의 데이터와 직접 상호 작용하는 유일한 계층이다.
6. 프레젠테이션 계층
- 주로 데이터를 준비하는 역할을 하여 애플리케이션 계층이 이를 사용할 수 있게 한다.
- 즉, 계층 6은 애플리케이션이 소비할 수 있도록 데이터를 프레젠테이션(표현)한다.
- 데이터의 변환, 암호화, 압축 등의 동작이 이루어진다.
5. 세션 계층
- 두 기기 사이의 통신을 시작하고 종료하는 일을 담당하는 계층
- TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.
4. 전송 계층
- 두 기기 간의 종단 간 통신을 담당
- 전송 계층 프로토콜에는 전송 제어 프로토콜(TCP) 및 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)이 있다.
3. 네트워크 계층
- 서로 다른 두 네트워크 간 데이터 전송을 용이하게 하는 역할을 한다.
- 이 계층의 대표적인 장비는 라우터이며, 2계층의 장비인 스위치에 라우팅 기능을 장착한 Layer 3 스위치도 있다.
정보
L3 Switch와 Router의 차이? : 패킷 전송 구조, 네트워크 구조가 다르지만 라우팅의 측면에서 거의 차이가 없다봐도 무방하다.
2. 데이터 연결 계층
- 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
- MAC 주소를 가지고 통신하며, 이 계층에서 전송되는 단위를 프레임이라 한다.
- 대표적인 장비로는 브릿지, 스위치 등이 있다.
- 주소 값은 물리적으로 할당 받는데, 이는 네트워크 카드가 만들어질 때부터 맥 주소(MAC address)가 정해져 있다는 뜻이다.
1. 물리적 계층
- 통신 단위는 bit, 1과 0의 문자열인 비트 스트림으로 변환되는 계층
- 단지 데이터의 전달만 담당하며, 송신 또는 수신하는 데이터의 검증과 에러 여부 등은 관심사가 아니다.
- 케이블, 리피터, 스위치 등 데이터 전송과 관련된 물리적 장비가 포함된다.
각 Layer의 처리 데이터의 단위
- 응용 프로그램 계층 : message
- 전송 계층 : segment or datagram
- 네트워크 계층 : packet
- 데이터 연결 계층 : frame
- 물리적 계층 : bit
Address Resolution Protocol (ARP)
- 같은 네트워크 대역에서 통신을 하기 위해 필요한 MAC 주소를 IP 주소를 이용해서 알아내는 프로토콜
ARP의 통신과정
- 상대방의 IP를 이용해 MAC주소를 알아오기 위해 Header에 이더넷을 붙여 encapsulation 해서 보내게 된다.
- 2계층 장비가 2계층까지만 decapsulation 한 후 브로드 캐스트 맥주소임을 확인하고, 같은 네트워크 대역에 있는 모두에게 "이더넷 + ARP" 패킷을 보내게 된다.(broadcast)
- 이를 받은 모두는 decapsulation을 통해 이더넷 프로토콜을 열어 본다.
- 3계층도 열어보게 되고 본인의 ip 주소와 목적지 ip 주소가 일치하지 않는 패킷은 버리고 일치하는 것은 응답 프로토콜을 만들어 주게 된다.
- 응답 프로토콜의 operation code는 2번이 되고 출발지 MAC주소에 자신의 MAC 주소를 쓰고 목적지 맥주소를 원래 원래의 노드로 써서 보내주게 된다.(response)