물리 계층은 한 홉(노드)에서 다음 홉(노드)으로 비트 전송의 기능을 담당하며, 인터페이스의 기계적, 전기적 규격과 전송 매체를 규정
비트를 전송하기 위해 전기적 또는 광학적인 신호를 부호화하여 전송하고, 송신자와 수신자는 같은 비트를 사용해야 하며, 상호 클록은 동기화되어야 함
물리적인 접속 형태, 즉 그물 형태(Mesh Topology), 스타 형태(Star Topology), 링 형태(Ring Topology), 버스 형태(Bus Topology)등의 연결 방법을 규정함
데이터 링크 계층(Data link layer, 2계층)
개요
가공되지 않은 비트 단위의 전송을 담당하는 물리 계층을 신뢰성 있는 링크로 변환하여 전송(즉, 한 홉(노드)에서 다음 홉(노드)으로 프레임(Frame)을 전송하는 기능을 담당)
프레임(Framing) 구성
상위 네트워크 계층으로부터 받은 데이터를 프레임이라는 단위로 나눔
물리 주소(Physical Addressing) 지정
프레임에 송신자 및 수신자의 물리적 주소 정보(노드 주소정보)를 프레임 헤더에 추가
흐름 제어(Flow Control)
데이터 전송 시 수신자의 수신 능력이 송신자의 송신 능력 보다 떨어지면, 송신측에서 데이터 흐름을 제어하여 전송
오류 제어(Error Control)
손상 또는 손실된 프레임을 발견하고 오류를 막기 위한 기능을 사용, 즉 보통 프레임의 끝에 추가된 트레일러를 통해 오류 제어 기능을 수행
네트워크 계층(Network layer, 3계층)
개요
발신지 호스트에서 여러 중간 노드를 거쳐 목적지 호스트까지 각 패킷의 전달에 대한 책임을 짐
논리 주소 지정(Logical Addressing)
상위 전송 계층에서 받은 데이터에 목적지 호스트의 논리 주소를 헤더에 추가하여 전송
라우팅(Routing)
네트워크 계층의 패킷이 하위 계층인 데이터 링크 계층으로 내려오면 데이터 링크 계층은 패킷을 프레임 단위로 만들고, 바로 인접노드의 물리 주소를 헤더에 첨부하여 전송
목적지 호스트(논리 주소)까지 각 노드를 거칠 때마다 인접 노드의 물리 주소를 프레임에 다시 첨부하여 전송하게 되는데, 여기서 경로를 지정하거나 교환 기능을 제공하는 것을 라우팅이라 함
전송 계층(Transport layer, 4계층)
개요
송신자 및 수신자의 프로세스 간 메시지 전달 기능을 담당하며, 전송 계층의 하위 계층인 네트워크 계층은 목적지까지 개별적인 패킷을 전달하지만, 이들 패킷 간의 관계, 즉 올바른 순서대로 도착해서 정상적인 메시지로 조립되었는지 알지 못하며, 전송 계층에서 전체 메시지가 올바르게 전달되었는지를 보장함
서비스 지점 주소 지정(Service Point Addressing)
컴퓨터는 여러 개의 프로그램을 동시에 실행하는 경우가 많은데, 각 프로그램을 서비스 단위 혹은 프로세스로 보고, 전송 계층은 상위 계층에서 내려온 메시지를 세그먼트로 나누어 헤더에 목적지 호스트의 해당 서비스(프로세스) 지점 주소, 즉 포트 번호를 붙여 전송
분할과 재조립(Segmentation and Reassembly)
상위 계층에서 내려온 세그먼트를 전송할 수 있는 세그먼트 단위로 나누면, 각 세그먼트는 순서 번호를 갖게 되고, 목적지에 도착하면 수신측에서 재조립
연결 제어(Connection Control)
비연결 전송 계층 또는 연결 지향향 전송 계층 기능을 수행할 수 있음
빈연결 전송 계층은 각 세그먼트를 독립된 패킷으로 다루어 목적지 시스템의 전송 계층에 전송하고, 연결 지향형 전송 계층은 패킷 전달 전에 먼저 목적지 시스템의 전송 계층과 연결을 설정한 후 패킷을 전송하고, 전송 완료 시 연결을 종료
흐름 제어(Flow Control)
데이터 링크 계층의 흐름제어는 노드 대 노드의 흐름제어이자만, 전송 계층의 흐름제어는 단일 링크가 아닌 종단 간 흐름을 제어
오류 제어(Error Control)
데이터 링크 계층은 노드 대 노드 전송의 프레임에 대한 오류를 제어하나, 전송 계층은 전체 세그먼트 오류(손상, 유실 등) 없이 수신측 전송 계층에 도착하도록 오류 제어 기능을 수행하며, 오류 교정은 보통 재전송을 통해 이루어짐
세션 계층(Session layer, 5계층)
개요
송.수신측의 대화 제어와 동기화의 기능을 담당
대화 제어(Dialog Control)
두 시스템 간의 대화를 허용하여 여기서 대화는 반이중 또는 전이중 상태로 두 프로세스 간의 통신 수행을 의미함
동기화(Synchronization)
세션 계층의 동기화는 물리 계층의 펄스 전압의 동기화와는 다름
세션 계층의 동기화란 데이터 흐름 중간에 검사점(동기점)을 넣어 수신측에서 검사점 단위로 전송을 확인해, 오류 발생 시 해당 데이터 블록만 재전송하기 위한 기능을 수행
표현 계층(Presentation layer, 6계층)
개요
두 시스템 간에 주고 받는 정보의 구문 및 의미와 관련이 있으며 변환, 압축, 암호화 기능을 담당
변환(Translation)
두 시스템 간에 송.수신되는 정보는 항상 문자, 숫자, 기타 형태로 교환되는데, 시스템들은 각기 다른 부호와 시스템, 즉 이기종 시스템을 사용하므로 서로 호환성을 갖도록 변환하여 송.수신함
암호화(Encryption)
중요 정보는 송신측에서 암호화하여 변환하고 수신측에서 복호화 함
압축(Compression)
데이터 압축 기능을 의미
응용 계층(Application layer, 7계층)
개요
사용자에게 서비스 제공에 대한 기능을 담당하고, 사용자 인터페이스를 제공하며, 전자 우편, 원격 파일 접근 및 전송, 공유 데이터베이스 관리, 그리고 다양한 형태의 분산 정보 서비스를 제공
응용 계층의 주요 특정 서비스
네트워크 가상 터미널(Network Virtual Terminal)
물리적인 터미널의 기능을 수행하는 소프트웨어 형태의 터미널로, 원격에서 호스트에 로그온할 수 있는 형태의 가상 터미널
파일 전송, 접근 및 관리(FTAM; File Transfer Access and Management)
원격으로 호스트에 접근하여 파일 검색, 관리, 제어하는 응용 기능
메일 서비스(Mail Service)
전자 우편을 위한 전달과 저장을 제공
디렉토리 서비스(Directory Service)
분산 데이터베이스의 소스를 제공하고, 다양한 객체와 서비스에 대한 접근을 제공
OSI 7계층과 TCP/IP
TCP/IP 프로토콜은 OSI 7 계층 보다 먼저 개발되었으며,TCP/IP 계층 구조가 OSI 계층 구조와 정확히 일치 하지는 않음
OSI 모델은 7계층으로 되어 있는 반면, 실질적으로 사용되고 있는 TCP/IP 프로토콜은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 응용 계층의 5계층으로 구성되어 있음