OSI 7Layer 의 각 계층적 구조는 다음과 같다.

OSI 7Layer

Application 계층부터 Transport 계층까지를 Network Edge 라고 하며, 

Network 계층부터 Physcial 계층까지를 Nerwork Core 라고 한다.

 

1) Network Edge

- 인터넷의 말단 부분

- 사용자들이 존재하고, 사용자들이 직접 접할수 있는 네트워크

- 기업 에서 관리되는 부분

 

2) Network Core

- 네트워크 엣지들을 연결해 주기 위해 중간에 위치한 네트워크

- ISP 가 관리하는 부분

- Router , Switch 등등..

 

1. Physical Layer ( 물리 계층 )

- 개별 시스템간 비트단위의 신호를 전송하는 일을 수행하며, 비트 자체에 대한 의미에는 관여하지 않는다

- 대체적으로 케이블 등의 물리적인 형태로 나타낸다

- Hub , UDP 케이블 ( 랜선 ) 등등..

 

2. Data Link Layer ( 데이터 링크 계층 )

- 시스템을 H/W 적으로 구별하며, Frame (프레임) 형태로 Data를 전송하는 역할을 담당

- CRC Error 점검을 통해 손상을 점검한다

- S/W 와 H/W 의 혼용으로 나타낸다

- 랜카드, 브릿지, L2 스위치 등등..

 

3. Network Layer ( 네트워크 계층 )

- 개별 시스템을 논리적으로 구별하는 역할 수행

- 여러 프로토콜의 Routing 을 담당

- IP , ICMP , IPsec, ARP 등의 프로토콜

- H/W 장비 : Router , L3 스위치 등등..

 

4.   Transport Layer ( 전송 계층 )

- 상위 프로토콜을 구분하고 패킷의 순서와 손상을 보장

- 수신자가 발신자에게 응답을 전송하는 역할을 수행

- TCP, UDP, DCCP 등등..

 

5. Session Layer ( 세션 계층 )

- 세션 열결의 설정 과 해제, 세션 메세지 전송 등의 역할을 수행

- 인증, 허가, 세션 회복

- TLS, SSL, 넷 바이오스

 

6. Presentation Layer ( 표현 계층 )

- 네트워크의 데이터 번역 역할 수행

- 데이터 변환, 압축, 암호화 및 암호해제

 

7. Application Layer ( 응용 계층 )

- 전송 계층 프로토콜을 사용하여 호스트 간 연결을 확립

- IP 를 통하는 프로세스간 통신 접속을 위해 설계

- 사용자 인터페이스 로써, 데이터와 그림을 사용자에게 보여주는 역할 수행

- HTTP, SMTP, SSH, FTP 등등..

 

 

※ OSI 7 계층에서는 투명성이 존재해야 한다.

즉, 상위 계층은 하위 계층에서 어떤일이 일어나는지 알 필요가 없어야 한다.

 

* 투명성 : 존재하지만 보거나 알아야 하는 필요가 없는것을 의미한다

            ex) 내 PC와 Naver 사이의 패킷교환이 존재하지만, 사용자가 패킷 교환 과정을 알아야할 필요가 없는것


TCP/IP 4Layer

- 인터넷 프로토콜 스택 이라고도 불리운다

TCP/IP 4Layer

1. Link Layer ( 링크 계층 )

- 네트워크 Routing 경로상 한 노드에서 다른 노드로 패킷을 이동하기 위해 존재하는 계층

- 링크 계층의 통신단위를 Frame ( 프레임 )이라고 함

- Ethernet, PPP, FDDI

=> 국내의 경우 PPP 와 FDDI 는 거의 사용하지 않는다

      PPP 란 Point to Point Protocol 의 약자로, 시리얼 케이블, 전화선 등 전화선으로 통신하는것을 의미한다

      FDDI 란 근거리 통신망의 데이터 전송 표준으로, 군용 이나 의료용 장비에 주로 사용된다

 

2. Network Layer ( 인터넷 계층 )

- 한 호스트에서 다른 호스트로 Datagram ( 데이터그램 ) 을 Routing 하는 역할을 수행

- 출발지와 목적지 사이에서 데이터그램이 이동하는 경로를 결정하는 라우팅 프로토콜 제공

- IP , ICMP 등..

 

3. Transport Layer ( 전송 계층 )

- 클라이언트와 서버간 Application 계층 메세지를 전송하는 역할을 수행

- 전송 계층의 통신단위를 Segment  ( 세그먼트 ) 라고 함

- TCP 프로토콜 , UDP 프로토콜 등..

=> TCP : 연결지향 서비스 제공

     UDP : 비연결형 서비스 제공

 

4. Application Layer ( 응용 계층 )

- 여러 종단 시스템에 분산되어 있으며, 한 종단 시스템의 Application 에서 다른 Application 과 정보 패킷을 교환하기 위해 사용되는 계층

- 응용 계층의 통신단위를 Message ( 메세지 ) 라고함

- HTTP, SMTP, FTP 등..

 

 

1. Network Topology ( 네트워크 토폴로지 )

- 데이터의 흐름을 표현한것 

- 네트워크에 참여하는 링크 , 노드 들의 구성 형태를 의미

 

1) Bus type

 

Bus 형

- 노드의 신호가 전체 노드에 전달된다

- 노드의 추가 및 삭제가 용이하고 특정 노드의 장애 발생시에도 다른 노드에 영향을 주지 않는다

- 대역폭을 공유하기 때문에 노드의 수가 증가됨에 때라 트래픽이 증가되어 충돌가능성이 증가된다

 

2) Ring type

Ring 형

- IBM에서 생산한 토큰링 장비의 형태

- Ring 형태로 순차적 통신을 진행하기 때문에 데이터간 충돌이 발생하지 않는다

- 보내야할 데이터가 있을때, 순서가 올때까지 기다려야 하기 때문에 통신 효율성이 떨어진다

- Ethernet 의 등장이후 사용하지 않는다

 

3) Star type 

Star 형

- 네트워크의 확장과 유지보수가 쉽다

- 장애 발견이 용이하고, 장애를 빠르게 처리할수 있다

- 중앙 집중식 구조이기 때문에, 중앙 시스템이 고장나면 전체 시스템이 마비된다

- 사용자가 증가되면, 트래픽또한 증가되어 속도 저하 현상이 나타난다

 

구분 장점 단점
Bus type ( 버스형 )

º 설치가  용이

º 저비용 케이블 설치

º 특정 노드의 고장이 다른 노드에 영향을 주지 않음

º 재구성이나 결합 분리에 어려움 존재

º 노드간 동시 통신 불가능

º 버스 케이블에 결함이 생기면 모든 노드 통신 불가

º 노드가 증가될수록 네트워크 성능 저하

Ring type ( 링형 )

º 단순한 구조이며 설치와 재구성이 쉬움

º 장애가 발생한 노드를 쉽게 찾을수 있음

º 노드가 증가해도 네트워크 성능에 영향을 주지 않음

º 단일 토큰링에서 한번에 하나의 노드만 데이터 전송

º 단방향 전송이므로 결함 발생시 네트워크 중단

º 새로운 노드 추가 어려움

Star type ( 성형 )

º 유지보수가 용이

º 한 노드의 고장이 전체 네트워크에 영향을 주지 않음

º 확장 용이

º 중앙 시스템 고장시 전체 시스템 마비

º 고액의 설치비용

º 통신량 증가시 전송지연 발생

º 네트워크 노이즈 발생

Mesh type ( 망형 )

º 각 노드가 별도의 케이블로 다른 노드와 연결

º 하나의 케이블이 고장나도 네트워크 계속 작동

º 각 노드마다 자신을 제외한 노드수만큼 케이블 연결 필요

º 많은 네트워크 구성 비용 요구

 

2. CSMA/CD

- Ethernet ( 이더넷 ) 에서 사용하는 통신 방식으로, Bus 형 토폴로지를 사용한다.

- 버스에 연결된 통신 주체들이 동시에 통신을 하게되어 발생하는 충돌을 방지

- 연결된 케이블의 전송신호를 감시(CS) 하고 있다가, 충돌이 없으면 통신하는 방식이다.

 

1) Carrier Sense ( CS )

: 네트워크 자원을 쓰고있는 PC 나 서버가 있는지 감시하는것, 누군가 통신을 수행중이라면 통신이 끝날때까지 대기

Carrier Sense

2) Multiple Access ( MA )

: 전송 방향을 제한하지 않고, 버스에 연결된 모든 노드에게 전부 전기적 신호를 전송

Multiple Access

3) Collision Detection ( CD )

: 충돌이 발생하면, 충돌현상이 사라질때 까지 작업을 중단하고 기다린다

Collision Detection

- 충돌이 지속적으로 발생하면 전송 효율이 대폭 떨어지기 때문에 통신 케이블을 세심하게 연결

- 충돌이 자주 발생하는 네트워크는 Bridge (브릿지) 또는 Router (라우터) 로 분할하여 사용

- 구현이 매우 쉽고 단순하기 때문에 현재 인터넷에 연결된 네트워크는 대부분 Ethernet 방식으로 구성

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