1. 개요
2. OSI 7 layer
1) OSI 전송 계층
2) OSI 계층을 이용한 전송
3. OSI 7 layer의 특징
1) 장점
2) 단점
4. OSI 7 layer 각 계층의 기능
1) Physical Layer(1계층)
2) Data link Layer(2계층
3) Network Layer(3계층)
4) Transport Layer(4계층)
5) Session Layer(5계층)
6) Presentation Layer(6계층)
7) Application Layer(7계층)
5. OSI 7 layer를 기반으로 간단한 프로토콜을 설계
6. 결론
1. 개요
- OSI(Open System Interconnection)
- 서로 다른 system간에 compatability를 유지하기 위한 하나의 표준
- 개방(Open)이란 어떤 특정 시스템의 구현 기술이나 연결의 수단을 의미하는 것이 아니라 적용 가능한 광범위한 표준을 제시함으로써 이 권고안을 따른 각각의 프로토콜들이 상호 접속 가능하도록 구현하게끔 한다는 것
2. OSI 7 layer
1) OSI 전송 계층
- 7개의 Layer로 구성
- 모델의 각 계층은 바로 아래와 위의 계층에 대해 각각 client와 server의 역할을 한다
https://technet.microsoft.com/en-us/library/bb726993.aspx#mainSection
2) OSI 계층을 이용한 전송
- 응용프로그램에서부터 물리적인 매체를 거쳐서 다음 system으로 정보가 흐르는 과정
- 각 층에서 Header를 부가(capsulation)하여 전송하는 개념
http://www.billslater.com/internet/how_tcp-ip_works_.jpg
3. OSI 7 layer의 특징
1) 장점
- 다른 계층에 영향을 주지 않고 수정하거나 기능 향상 용이
- 각 계층의 표준화 및 업무 분담 용이
- module화로 설계 용이
- Interface의 표준화
2) 단점
- 불필요한 기능을 이용해야 할 경우 발생
- overhead 증가
4. OSI 7 layer 각 계층의 기능
1) Physical Layer(1계층)
- 전송 매체에 관한 표준을 결정
- 단말과 전송 매체 사이의 interface 정의(통신속도, 커넥터의 형태, 전압등을 규정하는 기능)
- 정보 교환 단위: Bit
- 프로토콜의 종류: RS-232C, X.21, V.24
- 해당 장비: Hub, Repeater
2) Data link Layer(2계층)
- 교환기와 단말, 단말과 단말등 인접 node간에 error 없는 전송 담당
- 네트워크 계층에서 온 Packet을 frame이라는 형태로 만든 후, 이 frame이 물리적인 Network를 지나 오류없이 상대편 디바이스로 정확인 전달될 수 있도록 함
- data link 상에서 사용하는 주소: MAC(Media Access Control)
- 정보 교환 단위: Frame
- 프로토콜의 종류
가. LAN
LLC(Logical link control, IEEE802.2)
MAC(Media Access Control)
나. WAN
HDLC, SDLC, PPP, ISDN, Frame Relay
- 장비: Bridge, Switch
3) Network Layer(3계층)
- DCE와 DCE간의 접속 규약
- 네트워크 routing 기능
- 정보교환 단위: packet or datagram
- Protocol의 종류
IP(Internet Protocol)
ICMP(Internet Control Message Protocol)
ARP(Address Resolution Protocol)
RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
- 장비: Router
※DCE와 DTE
- DTE(Data Terminal Equipment): WAN Link 상에서 User Device 끝단에 위치, Router 및 PC
- DCE(Data Circuit Equipment): WAN link 상에서 Service Provider의 끝단에 위치, Clocking 제공, CSU/DSU, Modem
- CSU(Channel Service Unit), DSU(Digital Service Unit)
가. 전용선 혹은 WAN(Wide Area Network) 회선을 라우터와 같은 사설망의 장비에 연결하는 종단 장비
나. LAN의 디지털 데이터 프레임을 WAN에 적합 디지털 데이터 프레임으로 또는 그 역으로 변환하는 기능 수행
다. CSU: 전송할 데이터를 T1, E1과 같은 채널에 연결 시켜주는 장비
라. DSU: 디지털 데이터(이진 데이터)를 디지털 신호(전송하기위해 변환을 거친 신호)로 변환해주는 역할
- Modem: 아날로그 회선에서 사용, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 바꾸거나 그 반대의 기능을 한다.
4) Transport Layer(4계층)
- 전송계층은 서로 다른 호스트에서 실행 중인 응용프로그램 사이에 논리적인 연결을 제공하여, 두 응용프로그램 사이에서의 전송을 담당
- 종단 시스템간의(End to End)간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당
- DTE와 DTE 사이의 접속 규약
- 정보교환단위:Segment, Message
- Protocol의 종류: 컴퓨터 응용프로그램에 따라 전송특성이 다름, 두 프로토콜을 택배회사에 비유하면, TCP는 매우 신뢰성 있는 고급 택배, UDP는 화물 분실에 대해서는 전혀 책임을 지지 않고 최대한 빠르게 배송만 하고자 하는 택배)
TCP(Transmission Control Protocol)
UDP(User Datagram Protocol)
- 전송 계층에서의 Service 종류
가. Connection oriented service(접속 지향형 서비스)
- 데이터를 전송하기 전 송신측과 수신측 간에 연결을 해놓고 데이터를 전송하는 형태이다
- 데이터에는 연결에만 관련된 정보만 삽입하면 되기 때문에 오버헤드를 줄일 수 있다
- TCP, WAN에서 사용
나. Connectionless oriented service(비접속 지향형 서비스)
- 데이터를 전송할 때 연결 설정 없이 바로 데이터를 전송하는 방법
- UDP, LAN에서 많이 사용
5) Session Layer(5계층)
- 응용 프로그램간의 연결 설정/관리, 해제하는 기능 수행
- 메시지 동기화(Message synchronisation)
- Protocol의 종류
NFS(Network File System), RPC(Remote Procedure Call) 등등
6) Presentation Layer(6계층)
- 데이터가 네트워크를 통해 전달 될 수 있도록 데이터를 변환해주는 역할
- 정보표현방식에 관한 처리 담당
- Protocol의 종류
JPEG, MPEG, PNG 등등
7) Application Layer(7계층)
- 사용자에게 다양한 응용프로그램 제공
- Protocol의 종류
virtual terminal: Telnet
Electronic Messaging:SMTP, POP3
Remote File Access: FTP, TFTP
Network Management: SNMP
5. OSI 7 layer를 기반으로 간단한 프로토콜을 설계
- 홈오토메이션 서비스
- 외부에서 홈오토메이션이 가능하도록 인터넷의 연결과 웹카메라를 이용하여 집 또는 외부에서 놀이터, 주차장, 유치원, 주변 교통 상황등을 수시로 모니터할 수 있는 기반 구조를 가짐
- 홈오토메이션 계층 구조
| 서비스 미들웨어 계층 | Application Software(제어 및 관리 기능) | |||
| 통신 미들웨어 계층 | 분산된 데이터를 네트워크 하드웨어에 독립적으로 연결 | |||
| 하위통신 소프트웨어 계층 | PLC | Bluetooth | IEEE1394 | Ethernet |
| 전송미디어 계층 | 전력선 | Wireless | Serial Bus | Twisted Pair |
6. 결론
- 통신시스템과 같이 복잡한 대형 시스템을 다루려면 기능이 같거나 비슷한 것을 하나의 모듈로 묶어 모듈간의 상호작용을 적게하는 것이 바람직
- 서로 다른 모듈사이에 적용되는 규칙이나 절차를 최소화하는데 바람직한 구조가 계층적 구조임
- OSI 모델은 하드웨어나 소프트웨어 기반의 논리적인 변화에 대한 요구에 관계없이 서로 다른 시스템 간에 통신을 가능하게 해줌
- OSI 모델은 유연하고 안전하게 상호연동이 가능하도록 네트워크를 설계하기 위한 것임
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