OSI 7계층

Hyun·2025년 4월 21일

네트워크

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응용 계층에서는 사용자와 직접 상호 작용하는 유일한 계층이다.
단, 응용 계층은 사용자가 사용하는 소프트웨어가 아닌 그 소프트웨어가 네트워크 통신을 위해 사용하는 계층이다!!
웹 브라우저, 이메일 클라이언트 등 응용 프로그램들이 네트워크 서비스를 이용하기 위해서 반드시 사용하는 계층이다.
사용자로부터 입력 받은 데이터를 표현 계층하고, 반대로 수신한 데이터도 표현 계층을 통해 사용자에게 전달한다.
응용 계층 프로토콜에는
- HTTP(s) : 웹 페이지 요청 및 전송
- SMTP : 이메일 전송
- FTP : 파일 전송
- DNS : 도메인 이름을 IP 주소로 변환

표현 계층은 데이터의 형식을 조정하는 역할을 하며,응용 계층과 세션 계층 사이에서 데이터를 준비하거나 해석하는 기능을 수행한다.
표현 계층은 데이터의 변환, 암호화, 압축을 담당한다.
예를 들어, 장치가 암호화된 연결을 통해 통신하는 경우
- 송신 측에서는 데이터를 암호화하고,
- 수신 측에서는 암호화된 데이터를 복호화하여 응용 계층이 이해할 수 있는 형식으로 변환한다.
또한, 전송 전 데이터를 압축하여 전송량을 줄이고, 전송 속도와 효율을 향상 시킬 수 있다.

세션 계층은 컴퓨터 간 통신 세션의 설정, 유지, 종료를 담당한다. 여기서, 세션(Seesion)은 두 프로세스 간 통신이 시작되어 종료될 때 까지의 시간을 의미한다.
세션 계층은 통신하는 두 시스템이 서로를 인식하고 동기화된 상태로 메시지를 주고받을 수 있도록 세션을 설정하며, 데이터 전송이 완료되면 불필요한 리소스를 낭비하지 않도록 세션을 종료시킨다.
또한, 통신 도중 오류한 경우 복구 지점을 설정하거나 재전송을 요청할 수 있다.
세션 계층 프로토콜에는 RPC(원격 함수 호출) 이 존재한다.

전송 계층은 종단간(End-to-End) 통신을 담당하며, 송신자와 수신자의 어플리케이션 간 안정적인 데이터 전송을 보장한다.
세션 계층으로부터 받은 데이터를 세그먼트(segment) 라는 단위로 나누어 네트워크 계층으로 전달하고, 수신 측 전송 계층에서는 이 세그먼트를 재조립하여 세션 계층으로 전달한다.
전송 계층은 또한 흐름 제어(Flow Control) 및 오류 제어(Error Control) 기능을 통해 데이터가 과부하 없이, 정확하게 전송되도록 관리한다.
전송 계층은 전송된 데이터가 정상적으로 도착했는지 확인하고, 도착하지 않거나 오류가 발생시 재전송을 요청할 수 있다.
전송 계층의 대표적인 프로토콜에는
- TCP(Transmission Control Protocol) : 연결 기반, 신뢰성 보장
- UDP(User Datagram Protocol) : 비연결형, 실시간성

네트워크 계층은 서로 다른 네트워크 구조 (ex) 이더넷과 와이파이, 또는 IPv4와 IPv6) 를 가진 장치 간에도 데이터 전송을 가능하게 역할을 수행한다. 동일 네트워크 내에서만 통신하는 경우에는 네트워크 계층이 명시적으로 동작하지않아도 되는 경우가 있다.
전송 계층에서 받은 데이터 세그먼트를 패킷(Packet) 이라 불리는 더 작은 단위로 세분화하여 네트워크에 전달한다.
또한, 목적지까지의 최적 경로를 계산하고 선택하는 라우팅(Routing) 기능을 수행하며, 여러 네트워크를 경유할 때 올바르게 데이터가 전달되도록 한다.
네트워크 계층 프로토콜에는
- IP(Internet Protocol) : 데이터 전송을 위한 주소 지정 및 패킨 전달을 담당
- ICMP(Internet Control Message Protocol) : 네트워크 오류 알림 및 진단 기능을 담당
- IPSec(IP Security) : 데이터를 암호화하고 인증하여 보안 통신을 가능하게 하는 프로토콜

데이터 링크 계층은 동일한 네트워크(로컬 네트워크) 에 있는 두 장치 간의 데이터 전송을 가능하게 하는 역할을 한다.
데이터 링크 계층은 네트워크에서 패킷을 가져와서 프레임이라 불리는 더 작은 조각으로 세분화 하여 물리 계층에 전달한다.
주소 지정(MAC 주소) 을 통해 장치간 정확한 데이터 전송을 보장하고, 흐름 제어 및 오류 제어 기능을 수행하여 데이터의 신뢰성과 효율성을 높인다.