[Network] OSI 7계층 이란 무엇일까? (about OSI 7Layer)

OSI 7계층이란?

OSI 7계층은 OSI 참조 모델을 기반으로 국제 표준화 기구(ISO : International Standardization Organization)에서 표준화한 모델로 네트워크 통신에서 생긴 여러 가지 충돌 문제를 완화하기 위해 고안된 표준안입니다.

 

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OSI 7계층은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층으로 이루어져 각 계층마다 특정 전송 단위를 가지고 통신을 합니다. OSI 7계층은 프로토콜을 기능별로 나누어 각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용하고, 상위 계층에게 기능을 제공하는 역할을 합니다.

 

1계층 : 물리 계층(Physical Layer)

물리 계층은 OSI 7계층의 최하위 계층으로 기본 네트워크 하드웨어 전송 기술을 이루어 0과 1의 비트 정보를 회선에서 보내기 위해 전기적으로 신호 변환을 합니다. 물리 계층에서 사용되는 장비는 허브, 리피터 이고 프로토콜은 RS-232C 직렬 포트를 통해 통신하며 전송 단위는 비트(Bit)입니다.

 

2계층 : 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

데이터 링크 계층은 물리 계층에서 받은 데이터를 신뢰할 수 있는 링크로 변환하여 전송하는 역할을 합니다. 데이터가 오류나 손실없이 전송됨을 보장하기 위해 흐름제어, 오류제어, 순서제어 등의 기능을 수행하고 프레임 단위로 전송하게 됩니다. 데이터 링크 계층에서는 인접 시스템 간 데이터 전송 및 오류를 제어하고 동기화 기능합니다. 이 외에도 오류검출, 재전송 등의 기능을 통해 신뢰성 있는 전송을 목표로 하고 있습니다. 데이터 링크 계층에서 사용되는 장비는 스위치(L2), 브릿지, 랜카드 등이 있고 프로토콜은 HDLC, LAPB, PPP, LLC 등이 있으며 전송 단위는 프레임입니다.

 

3계층 : 네트워크 계층(Network Layer)

네트워크 계층은 단말기 간의 데이터 전송을 위한 최적화된 경로를 제공하는 중계역할을 하고 있습니다. 송신측에서 수신측까지 전달받은 패킷을 전송하기 위한 계층으로 종단 노드간의 라우팅을 담당합니다. 여기서 라우팅이란 목적지 까지 데이터를 전송하기 위해 알고리즘을 통해 최적의 경로를 설정하고 패킷을 교환하는 것을 말합니다. 최종 목적지 노드까지 가기 위해서는 노드에 대한 논리적 주소가 필요한데 이를 IP주소라 합니다. 따라서 네트워크 계층은 라우팅을 담당하고, IP주소를 사용하여 네트워크 설정, 유지, 해제 등의 역할을 하고 있습니다. 네트워크 계층에서 사용되는 장비는 라우터, 스위치(L3) 등이 있고 프로토콜은 IP, ARP, ICMP, IGMP, RARP 등이 있으며 전송 단위는 패킷입니다.

 

4계층 : 전송 계층(Transport Layer)

전송 계층은 세션을 맺고 있는 사용자 사이의 종단간 신뢰성 있는 데이터 통신을 보장하며 데이터의 분할과 재조립, 흐름 제어, 오류 제어, 혼잡 제어 등의 기능을 담당하고 있습니다.  여기서 종단간 신뢰성 있는 전송은 송신 컴퓨터의 응용프로그램에서 수신 컴퓨터의 응용프로그램으로의 전달(process to process)을 의미합니다. 전송 계층에서 사용되는 장비는 게이트웨이 이고 프로토콜은 TCP, UDP 등이 있으며 전송 단위는 세그먼트 입니다.

 

5계층 : 세션 계층(Session Layer)

세션 계층은 응용 프로그램 간의 논리적 연결인 세션을 관리하여 연결 접속 및 동기제어 역할을 담당합니다. 세션을 생성, 유지, 종료, 복구하여 송수신간의 대화 제어를 하여 데이터를 전송합니다. 세션 계층의 프로토콜은 SSH, TLS 등이 있으며 전송 단위는 데이터입니다.

 

6계층 : 표현 계층(Presentation Layer)

표현 계층은 데이터 형식 설정과 부호교환(인코딩 및 디코딩), 암호화 및 복호화 기능을 담당하고 있습니다. 코드 변환, 데이터 암호화 및 복호화, 구문 검색, 문맥 관리, 형식 변환, 압축 등을 통해 송수신자가 이해할 수 있도록 데이터를 표현하는 역할을 수행합니다. 표현 계층은 JPEG, TIFF, MPEG 등 다양한 압축 포멧을 구분하고 있으며 전송 단위는 데이터 입니다.

 

7계층 : 응용 계층(Application Layer)

마지막으로 응용 계층은 OSI 7계층의 최상위 계층으로 사용자와 네트워크 간의 응용 서비스(응용 프로그램 또는 애플리케이션)를 연결하며 데이터를 생성하는 역할을 담당하고 있습니다. 응용 계층의 프로토콜은 인터넷 통신을 위한 HTTP, 파일 전송을 위한