OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 모델

컴퓨터끼리 통신 할 때, 네트워크 통신을 한다. 이때 모든 컴퓨터는 OSI 7계층 또는 TCP/IP 4계층 모델에 맞게 동작한다.

 

1. 네트워크 통신이 일어나는 과정

1 사파리를 열고 검색창에 www.google.com을 입력한다

2 패킷이라는 포장지로 이를 감싼다

3 패킷을 네트워크에 흘려 보낸다

4 이 패킷을 네트워크에 있는 라우터가 읽어 구글 서버로 전달한다

5 구글 서버는 이 패킷을 풀어, 웹서버가 읽을 수 있는 형태로 변경하고 웹서버에 전달한다.

 

우리는 www.google.com이라는 URL만 입력했지만, 내부적으로 이런 방식을 통해 데이터를 전달한다. 어떻게?

 

2. 프로토콜

통신규약이다.  누가? 누구에게? 무엇을? 같은 정보를 보낼 것인데 아무렇게나 보내면 아무렇게나 받는다.

규칙이 필요한 것!!

데이터를 올바르게 전달하고 받기 위한 것이다.

ex)HTTP, TCP, UDP

 

3. OSI 7계층 모델

보내는 우리는 송신 호스트. 받는 서버는 수신 호스트가 된다.

 

1. 브라우저인 응용(에플리케이션) 계층에서 URL이라는 데이터를 입력한다.

2. 위에서 부터 아래로 내려가며 표현,세션,네트워크,데이터링크 계층을 지나며 네트워크 통신에 필요한 데이터( ex) 어떤 IP로 전달할지)를기존 데이터에 추가한다.

3. 물리 계층은 이 데이터를 실제 네트워크에 전송한다.

4. 서버는 이 데이터를 받아 반대로 물리 계층 ->  응용 계층순으로 전달한다. 이때는 각 계층에서 필요한 데이터만 분리한다.

5. 응용 계층에서는 요청을 웹서버에 전달하고, 웹서버는 송신자에게 필요한 응답을 다시 데이터로 만들게 된다.

 

 

4. 장점

그럼 이렇게 계층을 분리하면 무엇이 좋을까?

1 계층별 해야 할 일이 명확해진다.  내것만 하면 돼!

2 전체적인 설계모델로 설명,이해  쉬워진다.

3 층별로 필요한 데이터를 표준화하기 좋다.

 

5. 각 계층별 특징

이제 각 계층이 하는 일을 자세히 알아보자

난 개인적으로 외울때 앞글자를 따서 “물데네트세프에” 라고 외웠다. 1학년때 외웠는데 아직도 누가 OSI 7계층 물어보면 바로 답할 수 있다. (다른건 다 까먹었…)

 

계층 7: 응용 계층(Application Layer) - HTTP,FTP, TELET 등 프로토콜

하는일: 웹 서비스의 UI, 사용자의 입출력을 담당한다.

프론트 엔드와 백엔드 서버가 이 레이어에서 동작하는 것이다.

대부분 사용하는 웹 서비스가 이 레이어 위에서 동작한다.

 

계층 6: 표현 계층(Presentation Layer) - JPEG, GIF 등

하는일: 계층 간 데이터를 적절히 표현하는 부분을 담당한다.

이미지 압축하기나, 데이터 암호화하기 등의 기능이 이 레이어 위에서 동작한다.

 

계층 5. 세션 계층(Session Layer) - API, Socket

하는일: 통신은 실제로 세션 단위로 이루어지는데, 이 계층은 이러한 통신 세션을 구성한다.

 

계층 4. 전송 계층(Transprot Layer)- TCP, UDP

하는일: 컴퓨터로 들어온 네트워크 데이터를 어느 포트로 보낼지 담당한다.

하나의 컴퓨터에 여러 프로세스가 동작하는데, 이때  프로세스별로 별도의 포트를 가진다.

또한 신뢰성 있는 데이터를 보장하는 역할을 담당한다.

 

계층 3. 네트워크 계층(Network Layer) -IP,라우터, 전송단위:패킷

하는일: 네트워크를 어느 컴퓨터에 보낼지 담당한다. 주로 라우터가 담당한다.

 

 

계층 2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)-브릿지,스위치,이더넷, 전송단위:프레임

하는일: 네트워크 카드의 MAC주소를 사용해 네트워크 데이터를 어느 컴퓨터로 보낼지 담당한다.

MAC주소는 랜카드당 하나가 존재하며 IP주소와 달리 변하지 않고, 하드웨어 자체에 포함되는 개념이다.

 

계층 1. 물리 계층 (Physical Layer)-리피터, 허브, 전송단위:비트

하는일: 디지털 데이터를 아날로그적 전기적 신호로 변환하여 전선에 흘려보낸다. 반대로 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 역할도 한다.

 

6. TCP/IP 4계층 모델

OSI 7계층은 이론적인 약속이다. 실제로 인터넷 통신은 TCP/IP 통신을 사용한다.

이 통신에 특화된 네트워크 계층 모델이 있는데, 이걸 TCP/IP 4계층 모델이라고 한다.

 

하는일은 7계층과 크게 다르지 않다.

 

• 계층 4 : 응용 계층(Application Layer)
  • OSI 7계층 모델의 7,6,5(응용, 표현, 세션) 계층 기능을 담당한다.
  • HTTP, Telent, SSH, FTP와 같은 프로토콜이 여기에서 사용된다.
• 계층 3 : 전송 계층(Transport Layer)
  • OSI 7 계층 모델의 4(전송) 계층과 같다. 프로세스 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.
  • TCP, UDP와 같은 프로토콜이 여기에서 사용된다.
• 계층 2 : 인터넷 계층 (Internet Layer)
  • OSI 7계층 모델의 3(네트워크) 계층과 같다. 컴퓨터 간 라우팅을 담당한다.
• 계층 1: 네트워크 인터페이스 계층 (Network Interface Layer)
  • OSI 7계층 모델의 2, 1(데이터 링크, 물리)계층과 같다. 네트워크 통신의 물리적인 부분들을 주로 포함한다.

 

7. HTTP vs HTTPS

Hyper Text Transfer Protocol, 텍스트 문서를 주고 받기 위해 만들어진 프로토콜이다. 

웹브라우저와 서버가 정보를 주고받기위해 사용한다.

보안을 위한 레이어로 SSL(Secure Sockets Layer)가 있는데,  보안이 취약한 HTTP에 SSL기반을 붙이면 HTTPS가 된다.