OSI 7계층이란?

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네트워크에 대해서 이야기하다보면 필수적으로 듣는 이야기 OSI 7계층.

이 OSI 7계층이 무엇을 의미하는 지 간단히 살펴볼까요?

 

Q. OSI 7계층이란 무엇인가요?

 

 OSI란 Open Systems Interconnection의 약어이며, 컴퓨터의 통신 및 네트워크를 설명하기 위한 개념적 프레임워크(Framework) 입니다.

OSI에서는 각 계층에 대해서 정의하고 있고 어떻게 네트워크 통신을 할 수 있는지 아키텍처로 정리하고 있습니다.

이를 OSI 7계층이라 부릅니다.

컴퓨터 네트워크를 어떻게 통신하게 할 것인지에 대한 방법을 7개로 나누었고 그것을 OSI 7계층이라 부른다 생각하면 쉬울 수도 있겠습니다.

 

Q. 7계층이 뭔가요?

 

  7계층은 아래와 같이 나누었습니다. 

1. Physical layer (물리적)
2. Data Link layer (데이터 링크)
3. Network layer (네트워크)
4. Transport layer (전송)
5. Session layer (세션)
6. Presentation layer (표현)
7. Application layer (응용)

Q. 그런데 이렇게 나눈 이유가 무엇인가요? 

 

 주된 이유는 7단계 중 특정한 곳에 이상이 생기면 어디서 이상이 생겼는지 알 수 있어서 다른 계층을 확인할 필요 없이 바로 고칠 수 있기 때문입니다. 이렇게 어디서 이상이 생겼는지 알 수 있다는 말은 흐름을 한눈에 알아보기 쉽고, 사람들이 이해하기 쉽다는 것이겠죠?

 

Q. 7계층에 대해서 간단하게 설명해줄 수 있을까요?

 

• Physical layer는 통신 채널을 통해서 비트 전송을 담당하는 계층입니다.
  비트 전송을 한다라는 것은 0과 1로 구성된 데이터를 전송하는 것을 의미하며, 이 과정에서는 데이터가 무슨 데이터인지 어떤 데이터 오류가 있는 지에 대해서는 전혀 신경을 쓰지 않습니다.
  프로토콜로는 RS-232가 있으며 장비로는 허브와 리피터가 있습니다.
  
  
• Data Link layer는 물리적 계층을 통해서 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 제공합니다.
  이 단계에서 통신의 오류도 찾아주고 만약에 전송이 안된 경우 재전송도 해주고 하는 단계를 담당합니다.
  저희가 흔히 사용하는 MAC(Media Acess Control) 주소라는 것이 이 단계에 사용됩니다.
  프로토콜로는 PPP(Point-to-Point Protocol), HDLD, ATM이 있고 장비로는 스위치와 브릿지가 있습니다.
  
  
• Network layer는 데이터가 원래 있던 곳에서 다른 곳으로 이동할 수 있도록 경로를 제공해줍니다. 
  이 단계에서 경로를 선택하고 주소를 정한 다음 경로에 따라 패킷을 전달해주는 것을 담당합니다.
  * 패킷은 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 기본 단위입니다.
  프로토콜로는 IP(Internet Protocol)와 ICMP(Internet Control Message Protocol), ARP, RARP, ICMP 등이 있고 장비로는 라우터, L3 스위치가 있습니다.
  * IP는 주소부여 Route는 경로 설정을 의미합니다.
  
  
• Transport layer는 End-to-End 사용자 간의 신뢰할 수 있는 데이터 전송, 오류 복구 및 흐름 제어를 가능하도록 해줍니다.
  이 단계가 있어 상위 단계에서 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않아도 됩니다.
  Transport layer에서 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 전송에 실패한 패킷을 다시 전송합니다.
  프로토콜로는 TCP(Transmission Control Protocol)과 UDP(User Datagram Protocol)이 있으며 장비로는 L4 스위치가 있습니다.
• Session layer는 서로 다른 장치에 있는 응용 프로그램 간의 Session을 설정하고 유지할 수 있도록 해줍니다.
  TCP/IP의 Session을 만들고 없애는 것을 책임지는 Layer입니다.
  * 세션은 데이터 교환을 목적으로 두 개 이상의 장치 사이에 설정된 일시적인 연결을 말합니다.
  프로토콜로는 RPC(Remote Procedure Call), NetBIOS, Socket, SSH, TLS등이 있습니다.
  
  
• Presentation layer는 수신 장치가 이해할 수 있는 방식으로 데이터를 포맷해주는 역할을 합니다.
  이 단계는 사용자 시스템에서 데이터의 형식 차이를 다뤄야하는 응용 계층의 부담을 덜어줍니다. 
  * 해당 데이터가 TEXT인지, GIF인지, JPG인지 구분하는 것과 같은 역할을 말합니다.
  HTTP(Hypertext Transfer Protocol), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)는 Presentation Layer에 해당됩니다.
  프로토콜로는 JPEG, MPEG 등이 있습니다.
  
  
• Application layer는 전자 메일 또는 웹 검색과 같은 사용자 응용 프로그램의 서비스를 제공해주는 역할을 합니다.
  보다 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 계층이며, 모든 통신의 양끝단은 HTTP와 같은 Protocol일 뿐 응용프로그램이 아닙니다.
  프로토콜로는 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Talnet 등이 있으며 장비로는 L7 스위치가 있습니다.

Q. 데이터의 단위는 모두 패킷이라고 하나요?

 

 각 계층별 데이터를 부르는 단위는 조금 다릅니다.

• Physical layer: 비트
• Data Link layer: 프레임
• Network layer: 패킷
• Transport layer: 세그먼트
• Session layer: 데이터
• Presentation layer: 데이터
• Application layer: 데이터

 

 

참고: https://shlee0882.tistory.com/110

OSI 7 계층이란?, OSI 7 계층을 나눈 이유