[Network] OSI 7계층 #1. OSI 7계층, LAN, WAN

OSI 7계층 - 출처: https://velog.io/@swhan9404/AWS-%EA%B3%B5%EB%B6%80-3%EC%A3%BC%EC%B0%A8-OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5%EA%B3%BC-TCPIP

OSI 7계층

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크 통신을 체계적으로 설명하기 위해 국제표준화기구(ISO)에서 제정한 7계층 모델입니다. 각 계층은 특정한 네트워크 기능을 담당하며, 상위 계층과 하위 계층 간에 정해진 인터페이스를 통해 통신합니다. 

1. 물리 계층 (Physical Layer)

역할: 데이터 전송의 물리적 매체와 관련된 기능을 담당합니다.

비유: 우편물을 실제로 전달하는 우체부와 같은 역할을 합니다. 물리 계층은 전기 신호, 광 신호, 무선 신호 등 데이터 전송에 필요한 물리적인 통로를 제공합니다.

주요 기능: 케이블, 스위치, 허브 등의 하드웨어 장비가 해당되며, 데이터 전송 매체의 종류와 신호의 전기적/광학적 특성을 정의합니다.

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

역할: 물리 계층을 통해 전송된 데이터의 오류를 감지하고 수정하며, 데이터를 프레임 단위로 전송합니다.

비유: 우편물의 봉투에 주소를 적고, 손상되지 않도록 밀봉하는 과정과 같습니다. 데이터 링크 계층은 데이터 프레임에 주소를 부여하고 오류 검출 및 수정 기능을 제공합니다.

주요 기능: MAC(Media Access Control) 주소를 사용해 네트워크 내에서 데이터를 식별하고, 데이터 프레임의 오류 검출 및 수정 기능을 수행합니다.

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

역할: 데이터가 여러 네트워크를 거쳐 최종 목적지에 도달할 수 있도록 경로를 결정합니다.

비유: 우편물이 여러 지역을 거쳐 최종 목적지에 도착하는 경로를 계획하는 과정입니다. 네트워크 계층은 데이터 패킷이 올바른 경로를 따라 전달되도록 라우팅합니다.

주요 기능: IP 주소를 사용해 데이터를 목적지까지 전달하며, 라우터 등의 장비가 해당 계층에서 작동합니다.

4. 전송 계층 (Transport Layer)

역할: 데이터 전송의 신뢰성을 보장하고, 데이터의 흐름을 관리합니다.

비유: 중요한 서류를 안전하게 전달하기 위해 추적 시스템을 사용하는 것과 같습니다. 전송 계층은 데이터의 손실 없이 신뢰성 있게 전달되도록 보장합니다.

주요 기능: TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)와 같은 프로토콜을 사용해 데이터의 분할, 전송, 재조립, 오류 검출 및 수정 기능을 수행합니다.

5. 세션 계층 (Session Layer)

역할: 통신 세션을 설정, 유지, 종료합니다.

비유: 전화 통화를 시작하고 끝내는 과정과 비슷합니다. 세션 계층은 두 시스템 간의 통신을 관리하며, 세션을 설정하고 유지하며 종료합니다.

주요 기능: 세션 관리를 통해 데이터 교환의 동기화 및 검증을 수행합니다.

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

역할: 데이터의 형식을 변환하고 암호화를 수행합니다.

비유: 서로 다른 언어를 사용하는 사람들이 통역사를 통해 대화하는 것과 같습니다. 표현 계층은 데이터 형식의 변환, 압축, 암호화 등의 기능을 제공합니다.

주요 기능: 데이터 형식의 변환, 데이터 압축, 데이터 암호화 및 복호화 기능을 수행합니다.

7. 응용 계층 (Application Layer)

역할: 사용자와 네트워크 간의 인터페이스를 제공합니다.

비유: 우편물을 보내고 받는 사람처럼, 응용 계층은 사용자에게 서비스를 직접 제공하는 역할을 합니다. 웹 브라우저, 이메일 클라이언트 등이 해당됩니다.

주요 기능: HTTP, FTP, SMTP 등 다양한 네트워크 애플리케이션 프로토콜을 통해 사용자가 네트워크 서비스를 이용할 수 있도록 지원합니다.

 

LAN, WAN - 출처: https://www.lifewire.com/lans-wans-and-other-area-networks-817376

LAN, WAN

LAN(Local Area Network)과 WAN(Wide Area Network)은 컴퓨터 네트워크의 종류를 나타내며, 이들의 주요 차이는 네트워크의 규모와 범위에 있습니다. 이 두 가지 네트워크를 자세히 설명하기 위해 일상적인 비유와 기술적인 세부사항을 함께 살펴보겠습니다.

 

1. LAN (Local Area Network)

역할: 한정된 지역 내에서 컴퓨터와 장치들을 연결하여 자원을 공유하고 통신할 수 있게 합니다.

비유: 사무실이나 집 안에서의 네트워크를 생각해 보세요. 모든 컴퓨터와 장치들이 하나의 네트워크로 연결되어 파일을 공유하거나 프린터를 사용할 수 있습니다. 이는 마치 작은 커뮤니티 안에서 사람들이 서로 쉽게 소통하고 자원을 공유하는 것과 같습니다.

주요 특징:

• 범위: 일반적으로 한 건물, 사무실, 학교, 가정 등 제한된 지역 내에서 사용됩니다.
• 속도: 높은 데이터 전송 속도(보통 100 Mbps 이상)를 제공합니다.
• 보안: 네트워크 관리자가 쉽게 보안을 관리할 수 있습니다.
• 구성 요소: 이더넷 케이블, 스위치, 라우터, 무선 액세스 포인트 등이 포함됩니다.
• 토폴로지: 다양한 네트워크 구조(버스, 스타, 링)를 사용할 수 있습니다.

예시:

• 한 사무실 내에서 컴퓨터, 프린터, 서버를 연결한 네트워크.
• 집 안에서 컴퓨터와 스마트 기기를 연결한 네트워크.

2. WAN (Wide Area Network)

역할: 광범위한 지역에 걸쳐 여러 LAN을 연결하여 네트워크를 확장합니다.

비유: 여러 도시나 국가에 걸쳐 있는 우편 서비스와 같습니다. 각 도시에는 자체적인 우체국(=LAN)이 있고, 이 우체국들은 서로 연결되어 우편물(=데이터)을 주고받습니다. WAN은 멀리 떨어진 네트워크들을 연결하여 통신할 수 있게 합니다.

주요 특징:

• 범위: 광범위한 지역(도시, 국가, 대륙)을 포함합니다.
• 속도: 일반적으로 LAN보다 낮은 데이터 전송 속도를 가집니다.
• 보안: WAN은 더 넓은 범위를 커버하기 때문에 보안 관리가 더 복잡합니다.
• 구성 요소: 라우터, 광섬유 케이블, 위성 링크, 전화선 등이 포함됩니다.
• 인터넷: 인터넷은 세계 최대의 WAN으로, 전 세계의 네트워크를 연결합니다.

예시:

• 대기업의 본사와 지사 간의 네트워크 연결.
• 여러 학교를 연결한 교육 네트워크.
• 인터넷 서비스 제공 업체(ISP)가 제공하는 네트워크 연결.

LAN과 WAN의 기술적 비교

특징	LAN	WAN
범위	제한된 지역(건물, 사무실, 가정)	광범위한 지역(도시, 국가, 대륙)
속도	높음(보통 100 Mbps 이상)	낮음(LAN보다 낮음)
보안	관리 용이	관리 복잡
구성 요소	이더넷 케이블, 스위치, 라우터 등	라우터, 광섬유 케이블, 위성 링크 등
비용	저렴	비용이 많이 듦
설치 및 유지	상대적으로 쉬움	복잡하고 비용이 많이 듦

네트워크 구성 요소의 역할

1. 라우터(Router): LAN과 WAN 모두에서 사용되며, 데이터 패킷을 목적지까지 전달하는 역할을 합니다. 라우터는 네트워크 간의 트래픽을 관리하고 경로를 결정합니다.
2. 스위치(Switch): LAN에서 주로 사용되며, 네트워크 내의 장치들을 연결하고 데이터 프레임을 목적지 MAC 주소로 전달합니다.
3. 케이블 및 무선 액세스 포인트: LAN에서는 이더넷 케이블과 무선 액세스 포인트를 통해 장치들을 연결합니다. WAN에서는 광섬유 케이블이나 위성 링크를 통해 장거리 연결을 수행합니다.

 

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[OSI 7계층] 2. 물리 계층, 데이터 링크 계층