[Network] OSI 7계층이란? (What is OSI 7 Layer?)

OSI 모델이란?

 

Open System Interconncetion의 약자로 국제 표준화 기구(ISO)가 개발한 모델로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다.

 

특히 이 모델은 프로토콜을 기능별로 나눈 것인데, 각 계층은 하위 계층의 기능만을 이용하고, 상위 계층에게 기능을 제공한다.

 

일반적으로 하위 계층들은 하드웨어로, 상위 계층들은 소프트웨어로 구현된다.

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OSI 7계층이란?

 

위 OSI 모델을 물리, 데이터링크, 네트워크, 전송,  세션, 표현, 응용 이렇게 7단계로 나눈 것을 의미한다.

 

출처:https://community.fs.com/blog/tcpip-vs-osi-whats-the-difference-between-the-two-models.html

 

1. Physical

 

7단계 중 가장 아래에 있는 계층으로, 데이터 전송의 시작을 담당한다.

 

하드웨어 기술로 전송을 하며, 전기 신호(0과 1)를 이용하여 데이터를 전달한다.

 

하드웨어 기술이 접목되어 있기 때문에 OSI 아키텍처 중 가장 복잡한 계층으로 간주된다.

 

케이블,허브

 

2. Data Link

 

물리 계층으로 부터 받은 전기 신호를 안전한 정보인 링크로 변환하여 전송하는 역할을 한다.

 

안전한 정보, 즉 오류나 손실을 막기 위해 다양한 제어 기능을 수행한다.

 

Mac 주소를 통해 통신하며, 프레임 단위로 데이터를 전송한다.

 

브릿지

 

3. Network

 

데이터 링크로부터 안전한 정보를 받아 신속하게 데이터를 전달하는 역할을 담당한다.

 

신속하게 전달하기 위해 라우팅 알고리즘을 사용해 최적의 경로를 설정한다.

 

최적의 경로를 설정하기 위해선 각 송신측과 수신측의 주소를 알아야 하는데, 이 때 제공되는 논리적 주소가 바로 "IP 주소" 이다.

 

패킷 단위로 데이터를 전송한다.

 

라우터

 

4. Transport

 

양 끝단의 사용자들이 데이터를 주고 받을 수 있게 하는 역할을 한다.

 

대표적으로 TCP와 UDP 프로토콜을 이용하여 통신을 활성화 시킨다.

 

TCP는 신뢰성 있는 통신을 보장하여 상위 계층이 데이터 전달이 유효한지 또는 효율적인지를 생각하지 않게 해준다.

 

데이터 전달이 유효한지 확인한다는 말은 전송이 실패한 패킷들을 재전송한다는 것을 뜻한다.

 

반면 UDP는 데이터를 빠르게 전송하는데 초점이 맞춰져 있어 데이터가 제대로 도착했는지 확인하지 않는다.

 

그렇기 때문에 TCP에 비해 오버헤드가 훨씬 적다.

 

즉, 안전하게 데이터를 전달하기 보다 스트리밍과 같이 빠르게 데이터를 전달해야 할 때 사용된다.

 

전송 단위는 세그먼트이다.

 

 

5. Session

 

Transport 계층이 양 끝 단의 데이터를 주고 받을 수 있게 하였다면,

 

Session 계층은 실제 데이터를 만들어 내고 이 데이터를 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다.

 

여기서부터는 소프트웨어의 인증과 권한을 확인하는 등 응용 프로그램을 관리하는 역할을 한다.

 

주로 사용되는 방식은 API와 Socket 등이 있다.

 

API

 

6. Presentation

 

Session 계층으로부터 전달 받은 실제 데이터의 코드 변환(인코딩), 데이터 암호화, 압축 등을 통해 송수신자 간 이해할 수 있도록 "표현" 하는 역할을 한다.

 

데이터 압축과 인코딩을 이 계층에서 담당하여 응용 계층의 부담을 덜어준다.

 

대표적인 압축 방법은 JPEG,MPEG 등이 있다.

 

7. Application

 

최종적인 데이터를 전달하는 목적지를 의미한다.

 

고로, 인터페이스를 통해 사용자가 데이터를 직접적으로 통신할 수 있도록 한다.

 

통신하는 방법은 HTTP,FTP 등의 프로토콜을 이용한다.

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OSI를 굳이 7단계로 나눈 이유는 뭘까?

 

이유는 통신이 일어나는 과정의 흐름을 파악할 수 있고, 이를 통해서 신속하게 어느 부분에 이상이 있는지 확인할 수 있다.

 

이것은 이상이 있는 부분만 해결하기 때문에 굳이 모든 부분을 확인할 필요가 없다.

 

한마디로 빠르게 문제를 해결하기 위해서 나눈 것이다.