[2020 정보처리기사 필기 요약] 4과목 - 프로그래밍 언어 활용(응용 SW 기초 기술 활용_5)

6. OSI 참조 모델

 

 

1) 개요

OSI 참조 모델은 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해ISO(국제표준화기구에서 제안한 통신 규약)

 

하위 계층 : 물리 계층 -> 데이터 링크 계층 -> 네트워크 계층

상위 계층 : 전송 계층 -> 세션 계층 -> 표현 계층 -> 응용 계층

 

 

 

 

2) 목적

서로 다른 시스템 간을 상호 접속하기 위한 개념을 규정

OSI 규격을 개발하기 위한 범위를 정함

관련 규정의 적합성을 조정하기 위한 공통적 기반 제공

 

 

 

 

3) OSI 참조 모델에서의 데이터 단위

프로토콜 데이터 단위(PDU)

프로토콜 데이터 단위는 동일 계층간에 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)

서비스 데이터 단위는 서비스 접근점(SAP)를 통해 상하위 계층 끼리 주고받는 정보의 단위

 

 

 

 

 

4) 물리 계층

전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의함

물리적 전송 매체와 전송 신호 방식을 정의

표준 : RS-232C, X.21 등

관련 장비 : 리피터, 허브

 

* 물리적이니까 장치적인 것을 생각하시면 됩니다!

 

 

 

 

 

5) 데이터 링크 계층

두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 한다.

송신 측과 수신 측의 속도 차이를 해결 하기 위한 흐름 제어 기능

프레임 시작과 끝을 구분하기 위한 프레임의 동기화 기능

오류의 검출과 회복을 위한 오류 제어기능

프레임의 순서적 전송을 위한 순서 제어 기능

표준 : HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등

관련 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치

 

* 데이터, 그리고 링크 잖아요? 데이터를 연결시킬 때 뭐가 필요한지 생각해보세요!

 

 

 

 

 

6) 네트워크 계층

개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능

네트워크 연결을 위한 설정, 유지 해제의 기능

경로 설정(Routing), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 수행

표준 : X.25, IP 등

관련 장비 : 라우터

 

* 데이터 링크와 많이 헷갈릴 수가 있는데, 네트워크 계층은 중간에서 시스템의 네트워크 연결을 관리하는 중개자입니다!

"A <- 네트워크 계층 -> B" 관계에서 데이터 교환을 중개하는 느낌인거에요~

 

 

 

7) 전송 계층

논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로서 종단 시스템(End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송을 가능하게 한다.

OSI 7계층 중 하위 3계층과 상위 3계층의 인터페이스를 담당

종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능

주소 설정, 다중화, 오류제어, 흐름 제어 수행

표준 : TCP, UDP

관련 장비 : 게이트 웨이

 

* 데이터 링크 계층과 공통점이 오류제어와 흐름제어 기능을 사용한다는 것 빼고는 달라요!

전송 계층은 종단 시스템 간의 데이터 전송을 연결하거나 해제하는 역할입니다!

 

 

 

 

 

8) 세션 계층

송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당

대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능

송수신 측 간의 대화 동기를 위해 전송하는 정보의 일정한 부분에 체크점을 두어 정보의 수신 상태를 체크하는데, 이때의 체크점을 동기점이라 함.

동기점은 오류가 있는 데이터 회복을 위해 사용하는 것

 

* 동기점하면 세션 계층입니다!

 

 

 

 

 

9) 표현 계층

응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환하고, 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 변환, 문맥 관리 기능

 

 

 

 

 

10) 응용 계층

사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. 네트워크 관련 장비

 

1) 네트워크 인터페이스 카드(NIC)

컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 네트워크를 연결하는 장치로 정보 전송시 정보가 케이블을 통해 전송될 수 있도록 정보 형태를 변경한다.

이더넷 카드(LAN 카드) 혹은 네트워크 어댑터이라고 함

 

 

 

 

2) 허브(Hub)

가까운 거리의 컴퓨터를 연결하는 장치로 각 회선을 통합적으로 관리함

신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 함

 

더미허브

네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결만 함

LAN이 보유한 대역폭을 컴퓨터 수만큼 나누어 제공

네트워크 노드를 성형 구조로 연결

 

스위칭 허브

네트워크 상 흐르는 데이터 유무 및 흐름을 제어해 각 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있게 하는 지능형 허브

 

 

 

 

3) 리피터(Repeater)

전송되는 신호가 전송 선로의 특성 및 외부 충격 등의 요인으로 인해 원래의 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생해 다시 전송하는 역할

물리 계층에서 동작하는 장비

근접한 네트워크 사이에 신호를 전송하는 역할

전송 거리의 연장 또는 배선의 자유도를 높이기 위한 용도로 사용

 

 

 

 

 

4) 브리지(Bridge)

브리지는 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서 컴퓨터 그룹(세그먼트)을 연결하는 기능

데이터 링크 계층 중 MAC(Media Access Control) 계층에서 사용되므로 MAC 브리지라고 한다.

네트워크 상의 많은 단말기에 의해 발생하는 트래픽 병목 현상을 감소시킴

네트워크를 분산적으로 구성해 보안성을 높임

브리지를 이용한 서브넷 구성시 전송 가능한 회선 수는 브리지가 N개 일때 N(N-1)/2개다.

 

 

 

 

 

 

5) 스위치(Switch)

브리지와 같이 LAN과 LAN을 연결해 더 큰 LAN을 만드는 장치

하드웨어 기반으로 처리하기 때문에 전송속도가 빠름

포트마다 각기 다른 전송 속도를 지원하도록 제어할 수 있음

수십에서 수백개의 포트를 제공

OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층에서 사용

 

 

 

 

6) 라우터(Router)

브리지와 같이 LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능이 추가된 것으로 서로 다른 LAN이나, LAN과 WAN의 연결도 수행함.

OSI 참조 모델의 네트워크 계층에서 동작하는 장비

접속 가능한 경로에 대한 정보를 라우팅 제어표에 저장하여 보관한다.

3계층 까지의 프로토콜 구조가 다른 네트워크 간의 연결을 위해 프로토콜 변환 기능을 수행

 

 

 

 

 

7) 게이트웨이(Gateway)

전 계층의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결을 수행함.

세션 계층, 표현 계층, 응용 계층 간을 연결해 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 등을 수행함.

LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 다른 네트워크로부터 데이터를 받아들이는 출입구 역할.

 

 

 

 

8) 네트워크 장비 설치시 고려 사항

네트워크에 설치된 장비를 최대한 활용

이후 시스템 확장이나 증설을 고려해서 설계

트래픽 분산시킬 수 있도록 설계

네트워크 관리나 유지보수가 용이하게 설계

장애 발생시 즉시 조치할 수 있도록 여유 포트를 고려해 설계