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OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크의 서로 다른 시스템 간에 데이터가 전송되는 방식을 정의하는 개념적 프레임워크입니다. ISO(International Organization for Standardization)에서 컴퓨터가 서로 통신할 수 있는 표준화된 방법을 제공하기 위해 개발했습니다. OSI 모델은 각각 고유한 기능과 프로세스가 있는 7개의 개별 계층으로 나뉩니다. 이 기사에서는 OSI 모델과 해당 네트워킹 계층에 대한 포괄적인 가이드를 제공하고 IT 개발을 위한 실용적인 정보와 실제 솔루션을 제공합니다.
OSI 모델은 각각 고유한 기능과 프로세스가 있는 7개의 계층으로 나뉩니다. 이러한 레이어는 다음과 같습니다.
물리 계층: 물리 계층은 OSI 모델의 첫 번째 계층입니다. 구리선이나 광섬유 케이블과 같은 물리적 매체를 통해 원시 데이터를 전송하는 역할을 합니다. 이 계층의 주요 기능은 디지털 데이터를 네트워크를 통해 전송할 수 있는 물리적 신호로 변환하는 것입니다.
데이터 링크 계층: 데이터 링크 계층은 OSI 모델의 두 번째 계층입니다. 동일한 네트워크 세그먼트에 있는 두 장치 간에 오류 없는 통신을 제공하는 역할을 합니다. 이 계층은 프레이밍, 오류 감지 및 흐름 제어를 담당합니다.
네트워크 계층: 네트워크 계층은 OSI 모델의 세 번째 계층입니다. 논리적 주소 지정 및 라우팅 서비스 제공을 담당합니다. 이 계층은 데이터가 소스에서 대상으로 이동하는 최상의 경로를 결정하는 역할을 합니다.
전송 계층: 전송 계층은 OSI 모델의 네 번째 계층입니다. 종단 간 안정적인 데이터 전송을 제공합니다. 이 계층은 오류 복구 및 흐름 제어를 담당합니다.
세션 계층: 세션 계층은 OSI 모델의 다섯 번째 계층입니다. 서로 다른 장치의 응용 프로그램 간의 세션 설정, 관리 및 종료를 담당합니다. 이 계층은 동기화 및 검사점 지정을 담당합니다.
프레젠테이션 계층: 프레젠테이션 계층은 OSI 모델의 여섯 번째 계층입니다. 데이터가 네트워크를 통해 전송될 수 있도록 형식화, 암호화 및 압축을 담당합니다. 이 계층은 데이터 변환 및 암호화를 담당합니다.
응용 계층: 응용 계층은 OSI 모델의 7번째 계층입니다. 애플리케이션에 네트워크 서비스를 제공하는 역할을 담당합니다. 이 계층은 사용자 인증 및 데이터 암호화를 담당합니다.
OSI 모델은 컴퓨터가 서로 통신할 수 있는 표준화된 방법을 제공하도록 설계되었습니다. OSI 모델의 각 계층은 통신이 발생하는 데 필요한 특정 기능을 수행합니다. 이러한 기능에는 다음이 포함됩니다.
데이터 캡슐화: OSI 모델의 각 계층은 스택 아래로 이동할 때 데이터 패킷에 자체 머리글과 바닥글을 추가합니다. 이 프로세스를 데이터 캡슐화라고 합니다.
프로토콜 변환: OSI 모델의 각 계층은 특정 프로토콜을 사용하여 상위 및 하위 계층과 통신합니다. 이를 통해 서로 다른 프로토콜을 사용하는 장치가 서로 통신할 수 있습니다.
오류 감지 및 복구: OSI 모델의 각 계층은 오류 감지 및 복구를 담당합니다. 이렇게 하면 데이터가 정확하고 안정적으로 전송됩니다.
OSI 모델을 이해하는 것은 컴퓨터 네트워크 구축 및 문제 해결을 위한 프레임워크를 제공하므로 IT 개발에 중요합니다. OSI 모델은 네트워크 프로토콜 및 애플리케이션을 설계하고 문제를 해결하는 데 사용됩니다. OSI 모델의 일부 실제 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
TCP/IP 프로토콜 제품군: TCP/IP 프로토콜 제품군은 인터넷을 통해 데이터를 전송하는 데 사용되는 프로토콜 집합입니다. OSI 모델을 기반으로 하며 4개의 계층으로 구성됩니다.
이더넷 프로토콜: 이더넷은 근거리 통신망(LAN)에서 장치를 연결하는 데 사용되는 널리 사용되는 네트워킹 프로토콜입니다. OSI 모델의 데이터 링크 계층을 기반으로 합니다.
무선 네트워킹: 무선 네트워킹은 OSI 모델을 사용하여 장치 간에 무선 연결을 제공합니다. OSI 모델의 물리 계층은 공중파를 통해 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.
다음은 OSI 모델의 사용을 설명하는 몇 가지 코드 스니펫입니다.
TCP/IP 프로토콜 제품군은 OSI 모델을 기반으로 합니다. 다음은 Python에서 TCP/IP 프로토콜 제품군이 사용되는 방법의 예입니다.
import socket
# create a socket object
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# connect to the server
s.connect(('127.0.0.1', 8080))
# send some data
s.send('Hello World')
# receive some data
data = s.recv(1024)
# close the socket
s.close()
이더넷은 근거리 통신망(LAN)에서 장치를 연결하는 데 사용되는 널리 사용되는 네트워킹 프로토콜입니다. 다음은 C에서 이더넷이 사용되는 방법의 예입니다.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <net/ethernet.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int socket_desc;
struct sockaddr_in server;
char *message, server_reply[2000];
struct ether_header eh;
// create a socket
socket_desc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// set the server address
server.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_port = htons( 8080 );
// connect to the server
connect(socket_desc, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));
// send some data
strcpy(message, "Hello World");
eh.ether_shost[0] = 0x00;
eh.ether_shost[1] = 0x11;
eh.ether_shost[2] = 0x22;
eh.ether_shost[3] = 0x33;
eh.ether_shost[4] = 0x44;
eh.ether_shost[5] = 0x55;
eh.ether_dhost[0] = 0x00;
eh.ether_dhost[1] = 0x11;
eh.ether_dhost[2] = 0x22;
eh.ether_dhost[3] = 0x33;
eh.ether_dhost[4] = 0x44;
eh.ether_dhost[5] = 0x66;
eh.ether_type = htons(ETH_P_IP);
send(socket_desc, &eh, sizeof(eh), 0);
send(socket_desc, message, strlen(message), 0);
// receive some data
recv(socket_desc, server_reply, 2000, 0);
// close the socket
close(socket_desc);
return 0;
}
OSI 모델은 컴퓨터가 네트워크를 통해 서로 통신하는 방법을 이해하기 위한 중요한 프레임워크입니다. OSI 모델은 프로세스를 7개의 개별 계층으로 나누어 개발자가 네트워크 프로토콜 및 응용 프로그램을 설계하고 문제를 해결할 수 있는 표준화된 방법을 제공합니다. OSI 모델을 이해하는 것은 IT 개발에 필수적이며 TCP/IP 및 이더넷과 같은 네트워킹 프로토콜에 실제 응용 프로그램이 있습니다.