[정보처리기사 필기] 응용 SW 기초 기술 활용 - 123. OSI 참조 모델

1. OSI 참조 모델의 개요

• 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO에서 제안한 통신 규약
• 개방형 시스템 간의 데이터 통신 시 필요한 장비 및 처리 방법 등을 7단계로 표준화하여 규정
• OSI 7 계층의 분류
  • 하위 계층 : 물리 계층 → 데이터 링크 계층 → 네트워크 계층
  • 상위 계층 : 전송 계층 → 세션 계층 → 표현 계층 → 응용 계층

2. OSI 참조 모델의 목적

• 서로 다른 시스템 간을 상호 접속하기 위한 개념을 규정
• OSI 규격을 개발하기 위한 범위를 정함
• 관련 규정의 적합성을 조절하기 위한 공통적 기반을 제공

3. OSI 참조 모델에서의 데이터 단위

• 프로토콜 데이터 단위 PDU Protocol Data Unit
  • 동일 계층 간에 교환되는 정보의 단위
    • 물리 계층 : 비트
    • 데이터 링크 계층 : 프레임
    • 네트워크 계층 : 패킷
    • 전송 계층 : 세그먼트
    • 세션, 표현, 응용 계층 : 메시지
• 서비스 데이터 단위 SDU Service Data Unit
  • 서비스 접근점 SAP을 통해 상하위 계층끼리 주고받는 정보의 단위
    • 서비스 접근점 SAP
      • 상위 계층이 자신의 하위 계층으로부터 서비를 제공받는 Point
      • OSI 7 계층의 각 계층들은 자신의 하위 계층으로부터 서비스를 제공 받음, 이 때 하위 계층과 상위 계층의 통신 경계성을 SAP라고 함

4. 물리 계층 Physical Layer

• 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의
• 물리적 전송 매체와 전송 신호 방식을 정의
• 물리 계층의 표준 : RS-232C, X, 21 등
• 관련 장비 : 리피터, 허브

5. 데이터 링크 계층 Data Link Layer

• 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 시스템 간 연결 설정과 유지 및 종료를 담당
• 데이터 링크 계층의 주요 기능 : 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어
  • 흐름 제어 : 송신 측과 수신 측의 속도 차이를 해결하기 위한 흐름 제어 기능을 함
  • 프레임 동기화 : 프레임의 시작과 끝을 구분하기 위한 프레임의 동기화 기능을 함
  • 오류 제어 : 오류의 검출과 회복을 위한 오류 제어 기능을 함
  • 순서 제어 : 프레임의 순서적 전송을 위한 순서 제어 기능을 함
• 데이터 링크 계층의 표준 : HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등
• 관련 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치

6. 네트워크 계층 Network Layer (망 계층)

• 개발 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 함
• 네트워크 연결을 설정, 유지, 해제하는 기능
• 발신지와 목적지의 논리 주소가 추가된 패킷을 최종 목적지까지 전달하는 책임을 짐
• 경로 설정 Routing, 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행
• 네트워크 계층의 표준 : X, 25, IP 등
• 관련 장비 : 라우터

7. 전송 계층 Transport Layer

• 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로싸 종단 시스템 (End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송을 가능하게 함
• OSI 7 계층 중 하위 3계층과 상위 3계층의 인터페이스를 담당
  • 전송 계층의 서비스 등급 : 전송 계층은 네트워크의 형을 A형, B형, C형의 3개로 나누고, 서비스의 등급은 0~4까지 5등급으로 나누어 네트워크형에 따라 다양한 서비스의 품질을 제공
• 종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능을 함
• 주소 설정, 다중화(분할 및 재조립), 오류 제어, 흐름 제어를 수행
• 전송 계층의 표준 : TCP, UDP 등
• 관련 장비 : 게이트웨이

8. 세션 계층 Session Layer

• 세션 : 두 이용자 사이의 연결
• 세션 계층 : 연결을 원하는 두 이용자 사이의 세션 설정 및 유지를 가능하게 해줌으로써 두 이용자 간의 대화를 관리하고 파일 복구 등의 기능을 지원
• 송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당
• 대화(회화) 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능을 함
• 송수신 측 간의 데이터 전송, 연결 해제, 동기 처리 등의 대화를 관리하기 위해 토큰이 사용
• 송수신 측 간의 대화 동기를 위해 전송하는 정보의 일정한 부분에 체크점(동기점)을 두어 정보의 수신 상태를 체크
  
  • 동기점 Synchronization Point : 오류가 있는 데이터의 회복을 위해 사용하는 것
    • 동기점의 종류 : 소동기점, 대동기점
      • 소동기점 Mirror Synchroniza-lion Point : 하나의 대화 단위 내에서 데이터의 선날을 제어하는 역할을 함, 수신 측으로부터 확인 신호를 받지 않음
      • 대동기점 Major Synchroniza-lion Point : 전송하는 각 데이터의 처음과 끝에 사용하여 전송하는 데이터 단위를 대화 단위로 구성하는 역할을 함, 수신 측으로부터 반드시 전송한 데이터에 대한 확인 신호를 받음

9. 표현 계층 Presentation Layer

• 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환
• 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능
• 서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템 간의 상호 접속을 위해 필요한 계층
• 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환, 문맥 관리 기능을 함

10. 응용 계층 Application Layer

• 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공
• 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스를 제공