osI 7 계층

 

 

 

 

 

1. 물리 계층

 

 

 

 

 

OSI 모델의 물리 계층은 네트워크 통신의 기초를 이루는 부분입니다.

 

해당 내용은 마치 외계어처럼 느껴지겠지만 몇가지 재미있는 비유를 통해 쉽게 접근해 봅시다!

 

 

 

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1. 데이터의 고속도로

물리 계층은 데이터가 실제로 이동하는 길과 같습니다. 마치 고속도로처럼 말입니다!!

우리가 사용하는 LAN 케이블을 생각해봅시다.

이 케이블은 컴퓨터와 라우터를 연결해 주는 고속도로 역할을 합니다.

품질 좋은 케이블: 좋은 케이블을 사용하면 데이터가 빠르게 이동할 수 있습니다. 

저속도로를 이용하면 차가 막히듯이, 데이터 전송 속도가 느려질 수 있습니다. 

따라서 좋은 케이블은 '빠른 차'와 같습니다.

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2. 신호의 힘

Wi-Fi를 사용할 때, 신호 강도는 매우 중요합니다.

강한 신호: 신호가 강하면 인터넷 속도가 쏜살같이 빨라집니다.
약한 신호: 신호가 약해지면 마치 느리게 걷는 거북이처럼 속도가 느려집니다.

신호가 약하면 연결이 끊길 수도 있습니다.
그래서 Wi-Fi 신호가 강한 곳에서 인터넷을 즐기는 것은 멋진 카페에서 커피를 마시는 것과 비슷합니다. 

신호가 좋은 곳에서 더 많은 데이터를 빠르게 받아볼 수 있습니다!

 

 

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3. 네트워크의 교통 경찰

물리 계층에서 사용하는 장비들은 마치 네트워크의 '교통 경찰'과 같습니다.

스위치와 라우터: 이들은 여러 대의 컴퓨터를 연결해 주면서 데이터가 원활하게 흐르도록 도와줍니다.
올바른 경로 안내: 데이터가 잘못된 방향으로 가면 길을 잃고 헤매게 됩니다. 

따라서 적절한 장비 선택이 정말 중요합니다!

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결론적으로, OSI 모델의 물리 계층은 네트워크의 기초를 형성하는 중요한 요소입니다.

데이터가 어떻게 이동하는지, 신호가 어떻게 작동하는지,

어떤 장비를 사용하는지를 이해하면 네트워크에 대한 전반적인 이해가 높아집니다.

 

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데이터를 전송하는 방법은 여러 가지가 있는데, 이를 전송 매체라고 부릅니다.

데이터가 이동하는 길과 같습니다.

이전에 설명했던 고속도로가 유선 (케이블) 이라면 무선(와이파이) 은 공중입니다!!
비행기가 공중에 날아다닐 것입니다!

 

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신호를 전송할 때는 데이터를 전기 신호, 광신호, 또는 무선 신호로 변환합니다. 

0과 1을 전압의 높낮이로 표현하는데, 전압이 높으면 1, 낮으면 0으로 이해하면 됩니다.

이때의 신호는 스위치와 같습니다.

스위치가 올라가 켜진상태 1 그리고 내려가 꺼진상태를 0으로 이해하면 쉽습니다!

그리고 데이터가 얼마나 빠르게 전송되는지를 나타내는 것이 전송 속도입니다. 

보통 비트 단위로 측정합니다.

예를 들어 1Gbps는 1초에 기가비트가 전송된다는 의미입니다.

아주 빠릅니다.컴퓨터가 비트를 비틀어 보내는 모습이 상상이 된다면 그것은 공포입니다.

 

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다음은 커넥터 및 단자입니다. 

이들은 케이블과 장비를 연결하는 방법을 정의합니다. 

RJ-45는 이더넷 케이블 연결에 사용되고, LC나 SC는 광섬유 커넥터에 쓰입니다.

마치 종이컵 전화기의 실 같은 역활입니다!

전압 및 전류는 신호를 전송하기 위해 필요합니다.

비행기와 자동차는 연료가 필요합니다!!

모든 디지털 데이터는 비트라는 기본 단위로 구성됩니다. 비트는 "binary digit"의 줄임말입니다.

0 또는 1의 값을 가질 수 있습니다.

모든 데이터가 이 비트의 조합으로 이루어져 있으니, 정말 간단하면서도 머리 아픈 일입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

프레임화는 데이터 링크 계층 상위 계층에서 받은 데이터를 프레임이라는 작은 단위로 나눕니다.

각 프레임에는 목적지 주소, 출발지 주소, 오류 검출 정보 등이 포함됨니다.

 

주소지정은 데이터 링크 계층 MAC 주소를 사용하여 네트워크 내의 장비를 식별합니다.
이 주소는 물리적 장치에 할당된 고유한 값입니다.

 

오류 검출 및 수정은 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 검출하고

필요할 경우 수정을 시도합니다.

이를 위해 체크섬이나 CRC(Cyclic Redundancy Check)와 같은 기법을 사용합니다.

 

흐름 제어는 데이터가 너무 빨리 전송되어 수신 측에서 처리할 수 없을 경우

이를 조절하는 기능을 제공합니다.

이를 통해 데이터 손실을 방지할 수 있습니다.

 

접근 제어는 여러 장치가 동일한 전송 매체를 사용할 때 충돌을 방지하기 위한 방법을 정의합니다.

예를 들어 CSMA/CD(이더넷) CSMA/CA(Wi-Fi) 같은 프로토콜이 있습니다.

 

패킷 전달은 패킷이 출발지에서 목적지까지 이동하는 과정을 관리합니다.

이 과정에서 중간 장치(라우)를 통해 패킷이 전송됩니다.

 

네트워크 간 연결 은 서로 다른 네트워크 
예 LAN 과 WAN 간의 통신을 가능하게 합니다.

이를 통해 다양한 네트워크가 서로 연결될 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

패킷화는 상위 계층에서 받은 데이터를 패킷이라는 작은 단위로 나눕니다.

각 패킷에는 목적지 주소와 출발지 주소가 포함됩니다.

 

주소 지정은 네트워크 계층은 IP 주소 (Internet Protocol Address) 를 사용하여 장치를 식별합니다.

IP 주소는 네트워크에서 장치의 위치를 나타내며, 고유한 값입니다.

 

라우팅은 패킷이 목적지에 도달하기 위해 거치는 경로를 결정합니다.

라우터라는 장치를 사용하여 네트워크의 여러 경로 중 가장 효율적인 경로를 선택합니다.

 

 

 

 

신뢰성 제공은 데이터가 손실되거나 손상되지 않도록 보장합니다.

이를 위해 오류 감지 및 수정 재전송 메커니즘을 사용합니다.

 

흐름제어는 송진자와 수신자 간의 데이터 전송 속도를 조절하여 수신자의 버퍼가 넘치지 않도록 합니다.

 

세그먼트화는 애플리케이션 계층에서 받은 데이터를 작은 단위로 나눠 전송합니다.

이렇게 하면 데이터 전송이 효율적으로 이루어 질 수 있습니다.

 

다중화는 여러 애플리케이션이 동시에 통신할 수 있도록 포트 번호를 사용하여 데이터 흐름을 구분합니다.

 

 

세션 관리는 두 컴퓨터 간의 연결을 설정, 유지, 종료하는 과정을 관리합니다.

이를 통해 데이터 전송이 이루어지는 동안 세션이 안정적으로 유지됩니다.

 

대화제어는 세션 계층이 데이터 전송 박식을 조정하여 양방향 통신을 효율적으로 처리합니다.

 

동기화는 데이터 전송중 발생할 수 있는 오류를 방지하기 위해 데이터 흐름을 동기화하고 체크포인트를 설정합니다.

이를 통해 데이터가 중단되더라도 다시 시작할 수 있습니다.

 

 

 

데이터 변환은 서로 다른 시스템 간의 데이터 형식을 변환합니다.

예를 들어 ASCII와 EBCDIC같은 문자 인코딩을 변환합니다.

 

압축은 데이터를 전송하기 전에 압축하여 전송 효율을 높이고, 수신 측에서 이를 다시 해제합니다.

 

암호화는 데이터의 보안을 위해 암호화하여 전송하며, 수신 측에서 이를 해독합니다.

 

 

 

사용자 인터페이스 제공은 사용자와 애플리케이션 간의 상호작용을 지원하며

웹브라우저 이메일 클라이언트 등 다양한 소프트 웨어가 이 계층에서 동작합니다.

 

서비스 제공은 데이터 전송 파일전송 원격 로그인 등 다양한 네트워크 서비스를 제공합니ㅏㄷ.

예를 들어 HTTP는 웹 페이지 를 전송하는 데 사용됩니다.

 

응용 프로그램 간의 통신은 서로 다른 응용 프로그램 간의 데이터 교환을 지원합니다.

예를 들어 FTP는 파일 전송을 위한 프로토콜 입니다.