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OSI 7 계층

SBP 2025. 4. 20. 19:39

OSI 7계층 모델: 네트워크 통신의 이해를 위한 표준

OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델은 국제 표준화 기구(ISO)에서 개발한 네트워크 통신 과정을 7단계로 나눈 개념적인 모델입니다. 복잡한 네트워크 시스템을 계층별로 나누어 각 계층은 특정 기능만을 수행하도록 함으로써, 네트워크 통신의 설계, 구현 및 문제 해결을 용이하게 합니다.

각 계층은 독립적이지만 상위 계층에게 서비스를 제공하고 하위 계층의 서비스로부터 영향을 받으며 데이터를 처리합니다. 데이터는 송신 측에서 애플리케이션 계층부터 물리 계층까지 순차적으로 각 계층을 거치면서 헤더(Header) 정보가 추가되는 캡슐화 과정을 거치고, 수신 측에서는 물리 계층부터 애플리케이션 계층까지 역순으로 각 계층의 헤더를 제거하는 역캡슐화 과정을 거치며 전달됩니다.

OSI 7계층은 다음과 같습니다.

7. 애플리케이션 계층 (Application Layer)

  • 역할: 사용자와 가장 가까운 계층으로, 다양한 네트워크 서비스에 직접 접근할 수 있도록 응용 프로그램을 지원합니다. 사용자가 이메일, 웹 브라우징, 파일 전송 등 네트워크 서비스를 이용할 수 있게 합니다.
  • 프로토콜 예시: HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, DNS 등

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

  • 역할: 애플리케이션 계층의 데이터를 네트워크 형식으로 변환하거나, 네트워크 형식의 데이터를 애플리케이션 계층이 이해할 수 있는 형식으로 변환합니다. 데이터의 암호화, 복호화, 압축, 형식 변환 등을 수행합니다.
  • 기능: 데이터 변환, 압축, 암호화/복호화

5. 세션 계층 (Session Layer)

  • 역할: 통신하는 두 애플리케이션 간의 세션(논리적인 연결)을 설정하고 유지하며 종료하는 역할을 합니다. 데이터 교환 중에 발생할 수 있는 동기화 문제를 관리하고, 연결 중단 시 복구 기능을 제공하기도 합니다.
  • 기능: 세션 설정, 유지, 종료, 동기화, 복구

4. 전송 계층 (Transport Layer)

  • 역할: 송신자와 수신자 간의 신뢰성 있고 효율적인 데이터 전송을 담당합니다. 전체 메시지를 여러 세그먼트로 분할하여 전송하고, 수신 측에서는 이를 재조립합니다. 오류 제어 및 흐름 제어를 통해 데이터의 정확하고 안정적인 전송을 보장합니다. 포트 번호를 사용하여 어떤 애플리케이션 프로세스로 데이터를 전달할지 결정합니다.
  • 프로토콜 예시: TCP, UDP
  • 데이터 단위: 세그먼트 (Segment)

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

  • 역할: 데이터를 발신지에서 최종 목적지까지 경로를 지정하여 전달하는 역할을 합니다. IP 주소를 사용하여 통신 장치들을 식별하고, 라우팅 프로토콜을 통해 최적의 경로를 선택하여 패킷을 전달합니다. 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 합니다.
  • 프로토콜 예시: IP, ICMP, ARP
  • 데이터 단위: 패킷 (Packet)
  • 장비 예시: 라우터

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

  • 역할: 물리 계층을 통해 데이터를 전송할 때 발생할 수 있는 오류를 감지하고 수정하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공합니다. 물리적 네트워크를 통해 인접한 두 장치 간의 데이터 흐름을 관리하고, MAC 주소를 사용하여 장치들을 식별합니다. 데이터를 프레임 단위로 묶어 전송합니다.
  • 프로토콜 예시: 이더넷(Ethernet)
  • 데이터 단위: 프레임 (Frame)
  • 장비 예시: 스위치, 브리지

1. 물리 계층 (Physical Layer)

  • 역할: 네트워크의 물리적인 요소와 관련된 계층입니다. 데이터를 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 케이블, 커넥터, 네트워크 카드 등을 통해 비트(0과 1) 단위로 전송합니다. 데이터의 형태와는 상관없이 단순히 비트 스트림을 전달하는 역할만 수행합니다.
  • 데이터 단위: 비트 (Bit)
  • 장비 예시: 허브, 리피터, 케이블, 커넥터

OSI 7계층 모델은 네트워크 통신 과정을 체계적으로 이해하고 설명하는 데 유용한 프레임워크를 제공합니다. 실제 네트워크에서는 OSI 모델을 기반으로 하는 TCP/IP 4계층 모델이 주로 사용되지만, OSI 7계층은 네트워크의 각 단계별 기능을 분리하여 이해하는 데 중요한 개념적 기반이 됩니다.