OSI 참조 모델

1. OSI 참조 모델

2. 프로토콜 • 프로토콜의 개념 • 데이터 통신에 있어서 신뢰성 있고 효율적이고 안전하게 정보를 주고받기 위해서 정보의 송수신측 또는 네트워크 내에서 사전에 약속된 규약 또는 규범 • 주요 구성 요소는 구문(syntax), 의미(semantic), 타이밍(timing) • 구문 • 데이터의 형식(format), 부호화(coding), 신호 레벨(signal level) 등을 가리키는 것으로 데이터가 어떠한 구조와 순서로 표현되는지를 나타냄 • 의미 • 각 비트가 갖는 의미를 나타내는 것으로 해당 패턴에 대한 해석과 그 해석에 따른 전송 제어, 오류 수정 등에 관한 제어 정보를 규정하는 영역 • 타이밍 • 두 객체간의 통신 속도를 조정하거나 메시지의 전송 시간 및 순서 등에 대한 특성

3. (a) 점대점 (b) 멀티포인트/방송망 (d) 캐티네트 (c) 교환망 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 종류 - 1 • 직접/간접(direct/indirect) 프로토콜 • 단일체/구조적(monolithic/structured) 프로토콜 • 단일체 - 모든 기능들이 하나의 프로토콜로 연관 • 구조적 - 전체적인 기능을 몇 개의 작은 기능들로 구분

4. 시스템 1 시스템 2 응용지향 프로토콜 응용 응용 프로세스간 프로토콜 네트워크 서비스 네트워크 서비스 네트워크 액세스 프로토콜 1 네트워크간 프로토콜 네트워크 A · · · · 노드간 프로토콜 네트워크 액세스 프로토콜 2 물리적인 연결 네트워크 B 입출구간 프로토콜 논리적인 연결 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 종류 - 2 • 연결 대상에 따른 프로토콜 • 두 개체간의 논리적 연결을 수행하는데 있어, 개체의 위치나 기능에 따라 프로토콜을 분류

5. 송신자 송신자 。 。 。 。 S1 수신자 。 S1 수신자 。 。 。 。 R1 R1 。 。 。 。 S2 S2 。 。 。 。 。 R2 R2 。 。 。 。 S3 。 S3 。 。 。 。 R3 R3 。 。 。 。 S4 S4 (a) 비표준의 경우 (b) 표준화의 경우 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 종류 - 3 • 대칭/비대칭(symmetric/asymmetric) 프로토콜 • 대칭 - 두 개의 개체가 동등의 레벨을 갖는 것 • 비대칭 - 두 개의 개체가 동등한 레벨에 속하지 않는 경우 • 표준/비표준(standard/nonstandard) 프로토콜

6. 사용자 A 사용자 B 메시지 메시지 프로토콜 개체 프로토콜 개체 PDU PDU PDU PDU PDU PDU 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 기능 - 1 • 단편화와 재결합(fragmentation and reassembly) • 단편화 - 주어진 데이터를 전송의 편의를 위해 더 작은 데이터 블록으로 나누는 과정 • PDU(Protocol Data Unit) - 두 개체 간에 교환되는 데이터 블록 • 재결합 - 단편화된 데이터는 응용 레벨에서 도착되는 블록의 순서가 틀 리지 않게 적합한 메시지로 재결합

7. 사용자 A 사용자 B 메시지 메시지 프로토콜 개체 프로토콜 개체 PDU PDU 제어 정보 제어 정보 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 기능 - 2 • 캡슐화(encapsulation) • 각 PDU는 데이터와 제어 정보를 가지고 있음 • 제어 정보의 내용 - 주소(addressing), 오류 검출 코드(error detecting code), 프로토콜 제어(protocol control) • 캡슐화 - 데이터에 제어 정보를 추가하는 것

8. 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 기능 - 3 • 연결 제어(connection control) • 데이터를 전송하는 방법 - 연결 데이터 전송과 비연결 데이터 전송 • 연결 데이터 전송은 두 스테이션이 많은 양의 데이터를 교환하고자 할 때 유리 • 3단계 연결 과정 - 연결 확립(connection establishment), 데이터 전송(data transfer), 연결 해제(connection termination) • 흐름 제어(flow control) • 수신 개체가 송신 개체의 데이터 전송량이나 전송 속도 등을 조절하는 기능 • 가장 간단한 흐름 제어는 정지-대기(stop-and-wait) 절차

9. 프로토콜 (계속) • 프로토콜의 기능 - 4 • 동기화(synchronization) • 두 개의 개체가 같은 상태를 유지하는 것 • 순서 결정(sequencing) • PDU의 보내지는 데이터들이 보내진 순서대로 되어 있는지를 명시하는 기능 • 주소 지정(addressing) • 두 개의 개체 간에 점대점 전송을 하지 않고 통신을 하기 위해서는 서로 간에 인식이 가능해야 함 • 다중화(multiplexing) • 프로토콜에서 자주 사용하는 기능인데, 연결 이름과 포트 이름을 사용하는 경우가 있음 • 전송 서비스(transfer service) • 우선순위(priority), 서비스 등급(service level), 보안성(security)

10. OSI 참조 모델의 개념 • OSI 참조 모델 • 공인 기관에서 국제적인 표준을 제정할 필요가 있음 • 표준을 만들기 전에 문제를 관리 가능한 부분으로 나누는 구조(architecture)에 대한 정의가 필요 • ISO에서는 데이터 통신 표준을 위해 서로 다른 기종의 컴퓨터를 연결하는 표준을 골격으로 OSI(Open System Interconnection) 참조 모델을 작성 • 계층 구조(layering) 기법 • 통신 기능을 수직적 계층으로 분할하여 각 계층별로 다른 시스템과 통신하는데 사용되는 기능들을 수행 • 각 계층은 바로 밑의 계층의 기능을 그대로 받아 사용

11. 시스템 A 시스템 B 응용 A 응용 B 응용 계층 응용 계층 표현 계층 표현 계층 세션 계층 세션 계층 트랜스포트 계층 트랜스포트 계층 네트워크 계층 네트워크 계층 데이터 링크 계층 데이터 링크 계층 물리 계층 물리 계층 데이터 네트워크 네트워크 환경 OSI 환경 실제 시스템 OSI 참조 모델의 개념 (계속)

12. OSI 참조 모델의 개념 (계속) • OSI 7계층의 기본 역할

13. N+1 개체 N 서비스 액세스 포인트 N+1 계층 인터페이스 N 개체 프로토콜 N 계층 인터페이스 N-1 서비스 액세스 포인트 N-1 개체 N-1 계층 N-1 연결 OSI 참조 모델의 개념 (계속) • 계층의 개념

14. 시스템 A 시스템 B 데이터 파일 전송/액세스 응용 계층 응용 계층 데이터 의미 내용 제어 표현 계층 표현 계층 문자 도형 영상 데이터 표현 형식 제어 세션 계층 회화 개시 회화 구별점 회화 구별점 회화 종료 세션 계층 · · …… 회화 단위 1 회화 단위 3 회화 단위 제어 데이터 송신 데이터 수신 트랜스포트 계층 트랜스포트 계층 데이터 종단 개방형 시스템간의 데이터 전송 제어 네트워크 계층 네트워크 계층 네트워크 계층 데이터 데이터 중계 제어 중계 제어 데이터 링크 계층 데이터 링크 계층 데이터 링크 계층 프레임 프레임 전송 오류 제어 전송 오류 제어 물리 계층 전기 신호 물리 계층 전기 신호 물리 계층 회선의 전기/물리 신호 회선의 전기/물리 신호 OSI 참조 모델의 개념 (계속) • OSI 참조 모델의 구조

15. 시스템 A 시스템 B 데이터 단말장치 A 데이터 단말장치 B 커넥터 케이블 통신회선 모뎀/ DSU 모뎀/ DSU 데이터 물리 계층(Physical Layer) • 개념 • 상위 계층으로부터 전송된 데이터를 통신회선 상에 직렬 전송 또는 병렬 전송으로 보내어 인접한 장치에 전송하는 기능을 가진 전기적 제어 기능 • “데이터 개체간의 비트 전송을 위하여 물리 연결을 활성화, 유지, 비활성화하고 물리 연결 상의 물리 서비스 데이터 단위로 전송한다.”

16. 데이터 링크 계층(Data Link Layer) • 개념 • 물리 계층이 제공하는 “비트열의 전송 기능”을 이용하여 인접한 개방형 시스템 사이에서 원활한 데이터 전송을 수행하도록 하는 역할 • 기능 • 정보의 프레임화, 프레임의 제어 순서, 프레임의 전송 확인과 흐름 제어, 오류 검출 및 회복, 데이터 링크 접속의 설정과 해제 • 프로토콜 • 기본형 데이터 전송 제어 절차 • HDLC 전송 제어 절차

17. 데이터 링크 계층(Data Link Layer) - 계속 • 기본형 데이터 전송 제어 절차 • 컴퓨터와 단말 장치 간에서 일정한 전송 제어 문자를 사용하여 구성한 정보 메시지를 오류 없이 전송하며, OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층에 해당되는 프로토콜 • 10개의 전송 제어 문자(TCC : Transmission Control Character)를 사용 • 데이터 전송을 위한 5단계 • 제 1 단계 : 데이터 통신 회선의 접속 • 제 2 단계 : 데이터 링크의 설정 • 제 3 단계 : 정보 메시지의 전송 • 제 4 단계 : 데이터 링크의 종결 • 제 5 단계 : 데이터 통신 회선의 절단

18. 확장 모드 대화 모드 : 데이터 링크 내에서 주국과 종 국의 관계를 반전하고, 대화적으로 정보를 교환한다. 기본 모드 양방향 동시 전송 모드 : 상대의 정보 메시 지에 대한 응답을 역방향의 정보 메시지에 삽입한다. · 7단위 부호 · 10개 전송 제어 문자 ·반이중 통신 방식 ·순차 응답 방식 복수 종국 선택 : 동시에 동일한 정보를 복 수의 종국에 수신하기 위해 두 종류의 방식 을 제공한다. 부호 독립 모드 : 정보 전송에서 부호의 제 한 없이 정보 메시지를 송신한다. 데이터 링크 계층(Data Link Layer) - 계속

19. 2차국 응답 1차국 응답 2차국 명령/응답 복합국 복합국 명령/응답 데이터 링크 계층(Data Link Layer) - 계속 • HDLC 전송 제어 절차 • 임의의 비트 길이의 정보를 프레임(frame)이라고 부르는 전송 제어 단위로 분할하여 프레임 내의 제어 정보에 포함되는 명령(command)과 응답(response)을 이용하여 연속적인 정보를 전송하게 하는 전송제어 절차 • 특징 • 전송 효율의 향상, 신뢰성의 향상, 비트 투과성, 데이터 링크 형태

20. 시스템 A 시스템 B 트랜스포트 개체 트랜스포트 개체 트랜스포트 계층 네트워크 서비스 액세스 포인트 네트워크 서비스 트랜스포트 개체 트랜스포트 개체 네트워크 계층 네트워크 프로토콜 데이터 링크 서비스 액세스 포인트 데이터 링크 계층 이하 데이터 링크 서비스 네트워크 계층(Network Layer) • 개념 • 데이터 링크 계층의 기능을 이용하여 하나 이상의 통신망(전화 교환망, 패킷 교환망, 회선 교환망)을 통하여 컴퓨터와 단말 장치 등 시스템 상호간에 투과적인 데이터를 전송할 수 있도록 통신망 내 또는 통신망 사이의 경로 선택(routing)과 중계(relay) 기능을 수행

21. 네트워크 계층(Network Layer) - 계속 • 접속형 네트워크 서비스 • 먼저 논리적인 통신 회선을 설정한 후 데이터를 전송하며, 데이터 전송이 끝난 후에는 통신 회선을 해제하는 것 • 기능 • 데이터를 전송하기 위하여 수신측과 네트워크 접속을 설정 • 네트워크 서비스의 품질 매개 변수를 설정하고 확인 • 데이터의 전송량을 제어하는 흐름 제어 기능 • 전송된 데이터가 수신측에 정확히 수신되었는가를 확인 • 데이터 전송 상태의 초기화를 수행 • 데이터 전송이 끝나면 네트워크 접속을 해제

22. 네트워크 계층(Network Layer) - 계속 • 비접속형 네트워크 서비스 • 수신측의 동위 계층과의 접속을 위한 논리적인 통신 회선을 설정하지 않고, 전송 단위인 PDU를 전송하는 방식 • 비접속형 네트워크 서비스의 네트워크 계층에 다른 통신망을 상호 접속하는 경우 현실적으로 용이하고, 특정의 이용 형태에서는 접속형에 비하여 네트워크의 기능을 간략화 할 수 있는 장점이 있음 • 네트워크 프로토콜의 분류 • 접속형 네트워크 프로토콜 - 네트워크 접속의 설정 단계, 데이터 전송 단계, 접속의 해제 단계의 3단계를 가짐 • 비접속형 네트워크 프로토콜 - 네트워크 접속의 개념이 아닌 비접속형 네트워크 서비스를 실현하기 위한 프로 토콜

23. 시스템 A 시스템 B TS 이용자 (세션 개체) TS 이용자 (세션 개체) 세션 계층 TSAP ① TSAP TC TS 제공자 트랜스포트 계층 NS 이용자 (전달 개체) NS 이용자 (전달 개체) ② NSAP NSAP NS 제공자 네트워크 계층 NC 트랜스포트 계층(Transport Layer) • 개요 • 하위 계층을 구성하는 각종 통신망의 품질 차이를 보상하고, 통신에 적합한 2개의 종단 프로세스 간에서 투과적인 데이터 전송을 보증

24. 트랜스포트 계층(Transport Layer) - 계속 • 기능 • 다중화와 역다중화 • 분류와 합류 • 분할과 조립 • 연결과 분리 • 오류 제어, 복구 기능, 흐름 제어 • 클래스 • 클래스 0 : 단순 클래스 • 클래스 1 : 기본 오류 회복 클래스 • 클래스 2 : 다중화 클래스 • 클래스 3 : 오류 회복 및 다중화 클래스 • 클래스 4 : 오류 검출 및 회복 클래스

25. 시스템 A 시스템 B SS 이용자 (표현 개체) SS 이용자 (표현 개체) 표현 계층 SSAP ① SSAP SC SS 제공자 TS 이용자 (세션 개체) TS 이용자 (세션 개체) 세션 계층 ② TSAP TSAP TS 제공자 트랜스포트 계층 TC 세션 계층(Session Layer) • 개요 • 두 상위 계층의 개체 간에 세션 연결 성립을 위한 서비스를 제공하고 데이터를 순서적으로 교환

26. 세션 계층(Session Layer) - 계속 • 기능 • 세션 연결 확립 단계 • 데이터 전송 단계 • 세션 연결 해제 단계 • 기능 단위의 예 • 커널(kernel), 절충 해제(negotiated release), 반이중(half duplex), 전이중(full duplex), 우선 데이터(expedited data), 형태 데이터(typed data), 수신 능력 데이터(capability data), 소동기(minor synchronization), 대동기(major synchronization), 재동기(resynchronization), 예외(exception), 동작(activity) 기능 단위

27. 시스템 A 시스템 B PS 이용자 (응용 개체) PS 이용자 (응용 개체) 응용 계층 PSAP ① PSAP 전송 구문 SS 이용자 (표현 개체) SS 이용자 (표현 개체) 표현 계층 ② SSAP SSAP SS 제공자 세션 계층 표현 계층(Presentation Layer) • 개요 • 상위 계층인 응용 계층의 다양한 표현 양식을 범용적인 전송 형식으로 변환하고, 암호화와 데이터 압축 등을 수행

28. 표현 계층(Presentation Layer) - 계속 • 기능 • 연결 확립 기능 • 연결 해제 기능 • 문맥 관리 기능 • 정보 전송 기능 • 대화 제어 기능

29. 응용 계층(Application Layer) • 개요 • 응용 처리를 수행하는 응용 프로세스간의 인터페이스나 통신을 위한 기본적인 응용 기능을 제공 • 서비스 혹은 프로토콜 • 전자 우편, 원격 작업 입력(RJE : Remote Job Entry), FTP(File Transfer Protocol), 텔레텍스트, 비디오텍스 • 응용 개체(AE : Application Entity) • 응용 프로세스 기능 중에서 통신에 관련된 부분

30. 시스템 A 시스템 A 응용 개체 응용 개체 응용 프로토콜 사용자 요소 사용자 요소 특정 응용 서비스 요소 1 특정 응용 서비스 요소 1 응용 계층 특정 응용 서비스 요소 2 특정 응용 서비스 요소 2 특정 응용 서비스 요소 3 특정 응용 서비스 요소 3 공통 응용 서비스 요소 공통 응용 서비스 요소 표현 서비스 인터페이스 표현 계층 이하 응용 계층(Application Layer) - 계속

31. 응용 계층(Application Layer) - 계속 • 서비스 • 연계 제어(association control) • 문맥 제어(context control) • 정보 전송/대화 제어(information transfer/dialogue control) • CCR(Commitment Concurrency Recovery) • ROS(Remote Operation Service) • FTP(File Transfer Protocol)

32. MEMO