[NETWORK] OSI 7 Layer

OSI 7 계층이란?

OSI 모델 중 OSI 7 계층이란 네트워크 통신에서 일어나는 과정을 7개의 계층으로 나누어 표준화 한 모델입니다. 각 계층 별로 역할을 수행하여 다른 계층에는 영향을 미치지 않도록 합니다.

기본이면서도 정말 중요한 기초입니다. 학창 시절엔 `그냥 이런게 있구나` 정도지만 나중에는 이 계층 구조를 모르면 개발, 트러블슈팅할때 많은 어려움이 있습니다.

 

OSI 7 계층별 기능

아래 그림은 OSI 7 계층 모델과 OSI 4 계층 모델입니다.

두 계층은 사용 용도가 조금씩 다릅니다. 이 내용은 맨 하단에 작성하겠습니다.

 

OSI 7 계층별 상세 설명

• 물리 계층(Physical Layer)
  OSI 7 계층 중 가장 아래에 위치해 있으며, 물리적인 매체(LAN, 케이블등)을 통해 비트 스트림(BitStream)을 전송한다. 예를 들면 케이블을 통하여 비트 데이터를 전송하는 것이다.
• 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
  하위 계층인 물리 계층에서는 단순히 데이터를 전달만 하기에 데이터 상에 문제가 발생하여도 알 수가 없다. 데이터 링크 계층에서는 데이터 시작과 끝 부분에 제어 정보를 추가하여 에러를 확인하고 제어한다. 또한 Mac주소를 할당하여 네트워크 장비들을 식별한다.
• 네트워크 계층(Network Layer)
  데이터를 전송하는 스위칭(Switching)기능과 데이터를 전송을 위한 최적의 경로를 결정하는 라우팅(Routing)기능을 제공한다. 예를 들면 라우터가 최적의 경로를 탐색하여 패킷을 전송하는 것이다.
• 전송 계층(Transfer Layer)
  목적지까지 에러 제어, 흐름 제어등을 수행하며 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다. 하위 계층인 네트워크 계층과 다른 점은 네트워크 계층은 패킷 순서는 보장되지 않고 전송된다. 하지만 전송 계층은 수신지와 목적지를 감독하면서 전체 데이터가 오류 없이 순서대로 도착하는 것을 보장한다. 전송 계층의 대표적인 프로토콜로 TCP(Transport Protocol)과 UDP(User Datagram Protocol)이 있다.
• 세션 계층(Session Layer)
  세션 계층에서는 사용자의 논리적인 연결 서비스를 제공한다. 예를 들어 파일을 전송하던 중에 전송이 중단되어 이어서 전송 해야 하는 경우, 데이터를 동기화하고 통신 세션을 설정하고 유지하는 역할을 한다.
• 표현 계층(Presentation Layer)
  데이터를 변환, 인코딩, 압축, 암호화, 복호화를 수행하여 상위 계층인 응용 계층이 이해할 수 있는 데이터로 가공한다. 표현 계층의 대표적인 예시로 JPEG, AVI등이 있다.
• 응용 계층(Application Layer)
  사용자와 통신할 수 있는 응용 서비스를 제공한다. 대표적인 예시로 웹 브라우저, FTP등이 있다.

 

OSI 7 Layer, 4 Layer 의 사용 용도

OSI 7 Layer 사용 용도

• 네트워크 통신을 구조화하여 각 단계에서 수행되는 역할을 명확히 이해할 수 있게 해줍니다.
• 네트워크 문제를 진단하고 해결하는 데 도움이 됩니다.
• 다양한 제조사와 기술이 통신할 때 표준화된 프레임워크로 사용됩니다.
• 네트워크 장비(라우터, 스위치 등) 및 소프트웨어 개발 시 참조 모델로 활용됩니다.

 

OSI 4 Layer 사용 용도

• 인터넷과 관련된 모든 통신 프로토콜의 기본 구조로 사용됩니다.
• 실제 네트워크 환경에서 OSI 모델보다 더 널리 사용되며, 실질적인 데이터 전송을 처리합니다.
• 소프트웨어 개발 및 네트워크 구성에서 TCP/IP 프로토콜 스택을 이해하고 구현할 때 참조합니다.