OSI 7계층(OSI 7 Layer)

OSI 7계층은 정보처리기사 시험뿐만 아니라

IT회사 필기와 실무 면접에도 자주 등장하는 주제입니다.

오늘은 OSI 7계층에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

OSI 7 Layer 란?

OSI 모델로서 개방형 시스템 상호연결 모델입니다.

국제 표준화 기구(ISO)에서 1984년 개발한 모델로

컴퓨터 네트워크 포로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어져 있습니다.

7계층으로 구분되어있어 흔히 OSI 7 Layer라고 칭하고 있습니다.

탄생 배경

초기의 OSI 모델은 기존의 통신 업체들간의 제품간에 상호 호환이 되지 않고

자신의 업체들의 장비들에만 호환이 되었습니다.

이에 따라 여러 통신 업체 장비들간의 호환성이 필요하게 되어 OSI 모델이 탄생하게 되었죠!

즉, 네트워크 상에서 여러 대의 컴퓨터가 데이터를 주고받기 위해

표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본 모델을 말합니다.

해당 모델을 그림으로 보면 이렇게 구성되어 있습니다.

OSI 7 계층은 이름과 같이 7개의 층으로 구성되어 있고

각 계층마다 수행하는 역할은 다르게 구성되어 있습니다.

동일 계층에 위치한 통신 양단은 같은 프로토콜을 사용하여 통신하기 때문에

동료 프로세스라고 합니다.

또한 하나의 계층에서 상하로 이웃하는 모듈 사이에는 

인터페이스가 정의되어 있어 접근 방법을 제한하게 됩니다.

더불어, 상위 계층에서는 하위 계층의 인터페이스를 통해 하위 계층의 서비스를 이용합니다.

즉, 송신 호스트에서 데이터를 보낼 때는 같은 계층의 동료 프로세스에 직접 전달하는 것이 아니라

하위 계층에 서비스를 요청하는 방식으로 진행됩니다.

이 요청은 최하위 계층인 물리계층까지 반복하게 됩니다.

위 그림의 화살표 방향으로 요청이 진행되는 것이죠!

반면, 수신 호스트는 이와는 반대로 하위계층에서 상위 계층으로 데이터가 전달됩니다.

동료 프로세스라는 이름 때문에 직접 통신하는 형태 같지만, 사실은 요청의 과정을 통해

물리 계층을 통해 데이터가 전송됩니다.

그럼 각 계층의 역할과 장비를 알아보도록 하겠습니다!

1. 물리 계층(Physical)

[역할]

케이블의 종류나 커넥터 등과 같은 전송에 필요한

두 장치간의 실제 접속과 관련된 물리적인 특성에 대한 규칙을 정의합니다.

전송 단위 : 비트(Bit)

장비 : 케이블의 종류(UTP 케이블, 동축 케이블), 허브

2. 데이터 링크 계층(Data-Link)

[역할]

물리적으로 연결되어 있는 호스트끼리의 통신을 담당합니다.

또한, 시스템들 간의 신뢰성을 보장하며 오류검출과 오류제어 기능을 수행하며

송신측과 수신측의 속도차이를 해결하기 위한 흐름제어 기능도 수행합니다.

전송단위 : 프레임(Frame)

장비 : 브릿지, 스위치

프로토콜 : 이더넷

※스위치 : 프레임을 하드웨어 방식으로 처리, 포트들의 속도가 다름.

※브릿지 : 프레임을 하드웨어 방식으로 처리, 포트들의 속도가 같음.

3. 네트워크 계층(Network)

[역할]

논리적인 주소체계와 라우팅(경로를 지정)을 지원하며

데이터가 원하는 목적지까지 성공적으로 전달되도록 하는 역할을 담당합니다.

전송단위 : 패킷(Packet)

장비 : 라우터

프로토콜 : IP, ICMP, ARP

4. 전송 계층(Transport)

[역할]

프로세스간의 통신을 담당하며

포트 번호를 정의하고 오류 및 흐름제어, 다중화를 수행합니다.

전송단위 : 세그먼트(Segment)

장비 : TCP, UDP

프로토콜 : 게이트, L4 스위치

※L4 스위치 : 로드 밸런싱, 서버나 장비에 네트워크 부하를 분산해준다.

5. 세션 계층(Session)

[역할]

응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공합니다.

동시 송수신, 반이중, 전이중 방식의 통신을 포함하여

체크 포인팅과 유후, 종료, 재시작등의 과정을 수행합니다.

즉, 네트워크의 대화 조정자로 통신하는 시스템들 사이의 상호작용을

설정/유지하고 동기화 해주는 역할을 수행합니다.

전송단위 : 데이터(Data)

프로토콜 : NetBIOS, SSH, TLS

6. 표현 계층(Presentation)

[역할]

데이터의 포맷/확장자를 결정합니다.

예를 들면 동영상 파일, 그림 파일, 문서파일등이 있습니다.

또한, 세션계층에서 받은 데이터를 응용계층으로 보내기 전에

통신에 적당한 형태로 변환합니다.

반대의 경우인 응용계층에서 세션계층으로 보내기 전에도 해당 계층에 맞게

변환하는 역할을 수행합니다.

프로토콜 : JPEG, MPEG

7. 응용 계층(Presentation)

[역할]

소프트웨어, 사용자의 인터페이스를 담당합니다.

즉, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적으로 수행되는 응용 서비스를 수행하게 됩니다.

대표적으로는 전자메일, 파일전송등의 서비스가 있습니다.

프로토콜 : DNS, FTP, HTTP

※블로그들을 참고하며 공부하며 쓴 거라 내용이 부족할 수 있습니다!

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