[네트워크] OSI 7계층

OSI 7계층

 

 

OSI 7계층이란?

OSI 7계층(Open Systems Interconnection 7-Layer Model)은 네트워크 통신을 이해하고 설계하는 데 도움을 주기 위해 만들어진 모델입니다. 각 계층은 자신만의 역할을 수행하며 OSI 7계층을 통해 서로 다른 네트워크 장치 간의 데이터 교환을 이루어지게 합니다.

 

즉, 서로 다른 네트워크끼리 통신을 할 수 있게 도와주는 모델인 것입니다. OSI 7계층(Open Systems Interconnection 7-Layer Model)은 네트워크 통신의 복잡성을 나누어 설명하기 위해 만들어진 참조 모델입니다. 이 모델은 각 계층이 서로 독립적으로 동작하면서도 상호작용할 수 있도록 구성되어 있으며, 네트워크 문제 해결과 설계, 구현에 도움을 줍니다. OSI 모델의 핵심은 데이터 전송이 물리적인 신호에서부터 응용 프로그램 수준까지 단계적으로 이루어진다는 것입니다.

 

1. 물리 계층 (Physical Layer)

• 역할: 네트워크 장치 간 물리적 연결과 데이터 전송을 담당합니다. 케이블, 무선 신호 등 전기적 신호로 데이터를 전달하며, 전송 속도 및 물리적인 전송 매체의 특성을 정의합니다.
• 단위: 비트(bit)
• 장비: 리피터, 허브, 케이블, 무선 송수신 장치
• 프로토콜: Ethernet(IEEE 802.3), Wi-Fi(IEEE 802.11), USB 등

 

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 역할: 물리 계층에서 받은 신호를 프레임 단위로 변환해 전송하며, 에러 검출과 흐름 제어를 수행합니다. 네트워크에서 장치를 식별하기 위해 MAC 주소를 사용하며, 동일 네트워크 내에서 장치 간의 데이터 전송을 담당합니다.
• 단위: 프레임(Frame)
• 장비: 스위치, 브리지
• 프로토콜: Ethernet, PPP(Point-to-Point Protocol), HDLC, ARP(Address Resolution Protocol)

 

 

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

• 역할: 패킷을 IP 주소를 기반으로 목적지까지 라우팅하며, 서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 관리합니다. 경로를 설정하고 라우팅을 담당하며, 네트워크 간 연결을 위해 패킷 분할과 재조립도 수행합니다.
• 단위: 패킷(Packet)
• 장비: 라우터, L3 스위치
• 프로토콜: IP(Internet Protocol), ICMP, OSPF, RIP

 

 

4. 전송 계층 (Transport Layer)

• 역할: 데이터를 신뢰성 있게 전달하고, 흐름 제어 및 오류 검출, 재전송을 담당합니다. 또한 포트 번호를 통해 응용 프로그램 간의 통신을 구분하며, 연결 지향적인 TCP와 비연결성의 UDP를 통해 데이터 전송을 관리합니다.
• 단위: 세그먼트(Segment) 또는 데이터그램(Datagram)
• 장비: 운영체제 내에서 구현됨
• 프로토콜: TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol), SCTP

 

 

5. 세션 계층 (Session Layer)

• 역할: 애플리케이션 간의 세션을 설정, 관리, 종료하는 역할을 하며, 통신 중 동기화 작업을 수행합니다. 체크포인트를 설정해 중단된 통신을 복구할 수 있습니다.
• 단위: 메시지
• 장비: 애플리케이션에서 처리됨
• 프로토콜: NetBIOS, PPTP, RPC(Remote Procedure Call)

 

 

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

• 역할: 데이터를 인코딩, 암호화, 압축하는 역할을 합니다. 서로 다른 시스템 간 데이터 표현 방식을 일치시키며, 데이터 형식 변환과 구조 변경을 담당합니다. 예를 들어, 이미지나 텍스트 데이터를 변환합니다.
• 단위: 메시지
• 장비: 애플리케이션에서 처리됨
• 프로토콜: SSL, TLS, JPEG, MPEG, GIF, ASCII, EBCDIC

 

 

7. 응용 계층 (Application Layer)

• 역할: 사용자가 네트워크 서비스에 접근할 수 있도록 다양한 네트워크 서비스를 제공합니다. 웹 브라우징, 이메일 송수신, 파일 전송과 같은 응용 프로그램이 동작하는 계층입니다. 실제로 사용자가 접하는 계층이기도 합니다.
• 단위: 메시지
• 장비: 컴퓨터, 서버, 클라이언트 디바이스
• 프로토콜: HTTP, FTP, SMTP, DNS, Telnet

 

 

 

요약

• 1. 물리 계층: 데이터 전송의 물리적 매체 (비트 단위)
• 2. 데이터 링크 계층: 장치 간 데이터 전송, MAC 주소 사용 (프레임 단위)
• 3. 네트워크 계층: 패킷을 목적지로 라우팅, IP 주소 사용 (패킷 단위)
• 4. 전송 계층: 신뢰성 있는 데이터 전송, 포트 번호 사용 (세그먼트/데이터그램 단위)
• 5. 세션 계층: 통신 세션 관리, 설정 및 종료 (메시지 단위)
• 6. 표현 계층: 데이터 형식 변환, 암호화, 압축 (메시지 단위)
• 7. 응용 계층: 사용자와 네트워크 간의 상호작용 제공 (메시지 단위)