OSI 참조 모델
데이터 통신의 규격과 프로토콜을 통일하려고 ISO(International Organization for Standarization)이 시도했지만, 실패로 끝났다. 하지만 이 과정에서 선언한 OSI 참조 모델이라는 데이터 통신의 단계 구성도는 데이터 통신을 설명하는데 유용하게 쓰인다. OSI 참조 모델은 데이터 통신을 단계로 나누어 각 단계의 순서를 명확히 하고, 이 모델에 따라 프로토콜을 정의하였다.
OSI 참조 모델은 데이터 통신을 7개의 계층(Layer)으로 나눈다.
OSI 참조 모델의 구성
| 제 7계층 | 응용계층 | 네트워크 서비스 제공 | 내용표현 |
| 제 6계층 | 표현계층 | 데이터 형식 결정 | |
| 제 5계층 | 세션계층 | 데이터 송수신 순서 등 관리 | |
| 제 4계층 | 전송계층 | 에러가 적은 전송 시행 | 전송물 |
| 제 3계층 | 네트워크계층 | 전송 규칙, 수신처 결정 | |
| 제 2계층 | 데이터링크계층 | 인접한 기기 사이의 데이터 전송 제어 | 전송 |
| 제 1계층 | 물리계층 | 전기, 기계적인 부분의 전송 시행 |
데이터 통신을 할 때는 7계층에서 1계층으로 각각의 순서를 단계적으로 수행함으로써 데이터 통신이 가능해진다.
데이터를 수신하는 측에서는 1계층부터 7계층까지 순서대로 각 역할을 수행함으로써 데이터를 수신할 수 있게 된다.
OSI 참조 모델의 특성
이러한 OSI 참조 모델의 장점은 계층이 각각 독립되어 있다는 것이다. 즉 데이터 통신에서 '데이터 형식'을 생각하고 싶을 때는 '계층의 순서'와 프로토콜만 생각하면 되는 것이다.
어떤 계층의 프로토콜 변경은 다른 계층에 영향을 끼치지 않는다. 하위 계층은 상위 계층을 위해 일하고 상위 계층은 하위 계층에 대해 관여하지 않는다.
PDU(Protocol Data Unit)
PDU의 필요성
통신할 때 송신하는 것은 보내고 싶은 데이터뿐만 아니라 제어용 정보도 필요하다. (ex. 패킷 교환 방식에서는 각각의 패킷에 수신처를 붙인다. 이외에도 각각의 프로토콜에서 필요한 정보를 덧붙여나가야 한다.)
→ 계층이라는 단계를 실시할 때마다 거기에서 필요한 정보를 추가할 수 있다.
이렇게 데이터와 데이터를 보내기 위해 필요한 것들이 통합된 상태를 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit: PDU 또는 패킷)이라 부른다.
PDU의 구조
추가되는 데이터는 데이터 앞(헤더, Header), 데이터 뒤(꼬리부, Trailer)에 붙는다.
이렇게 데이터의 제어정보를 덧붙이는 것을 캡슐화(Encapsulation)이라고 한다. 수신하는 쪽은 이제 반대의 순서로 캡슐을 벗겨서 데이터를 입수한다. (그림 1 참조)
| 7계층 OSI | 5개 계층의 인터넷 프로토콜 스택 | PDU의 호칭 | 내용 |
| 7 | 애플리케이션 | 메시지 (Message) | 데이터 + 7계층 헤더 |
| 6 | |||
| 5 | |||
| 4 | 트랜스포트 | 세그먼트 (Segment) | 메시지 + 4계층 헤더 |
| 3 | 네트워크 | 데이터그램 (Datagram) | 세그먼트 + 3계층 헤더 |
| 2 | 링크 | 프레임 (Frame) | 데이터그램 + 2계층 헤더 |
| 1 | 물리 | 신호 |
↑ 7계층 OSI와 5개 계층의 인터넷 프로토콜 스택을 함께 표시하였다.
사실표준인 TCP/IP 모델을 기준으로 4개 계층으로 나눠 설명하는 경우도 있지만, 필자는 앞으로 Computer Networking: A Top-Down Approach에서 다룬 바와 같이 5계층 인터넷 프로토콜 스택으로 설명하고자 한다.
참고: Computer Networking: A Top-Down Approach (JAMES F. KUROSE , KEITH W. ROSS), 하루 3분 네트워크 교실(아미노 에이지)
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