OSI 7 계층에 대한 것은 개발자 면접에서 자주 나오는 질문 중의 하나!

1. 정의

• 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것
  • 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델

2. 계층을 나눈 이유

• 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있기 때문

  • 흐름을 한눈에 알아보기 쉬움
  • 사람들이 이해하기 쉬움

  7단계 中 특정한 곳에 이상이 생기면, 이상이 생긴 단계만 고치면 되기 때문이다.

3. OSI 7 계층

1 layer : 물리계층 (Physical Layer)

• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송

• 통신 단위 : bit 비트

  • 1과 0으로 나타남 (전기적으로 On 과 Off 상태라고 생각하면 됨)

• 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 전달 기능만 할 뿐

  • 전송하려는(or 받으려는)데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등... 에는 전혀 신경 쓰지 않는다.

• 대표적인 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브 등...

2 layer : 데이터링크 계층 (Data-Link Layer)

• 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여, 안전한 정보 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할

  • 즉, 통신 오류 발견 & 재전송 기능을 가짐
  • 이 계층에서는 맥 주소를 가지고 통신하게 됨

• 전송 단위 : frame 프레임

• 포인트 투 포인트(Point to Point) 간 신뢰성있는 전송을 보장하기 위한 계층

• 대표적인 장비

  • 브리지, 스위치 등... (브릿지나 스위치를 통해 MAC주소를 가지고 물리계층에서 받은 정보를 전달)

3 layer : 네트워크 계층 (Network Layer)

• 이 계층에서는 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)이 가장 중요!

  • 경로 선택 및 주소 정한 후, 경로에 따라 패킷을 전달
  • 여러개의 노드를 거칠때마다 경로를 찾아주는 역할
  • 데이터를 연결하는 다른 네트워크를 통해 전달함으로써 인터넷이 가능하게 만드는 계층

• 논리적인 주소 구조(IP), 곧 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당하는 구조를 가지며, 계층적(hierarchical)이다.

• 전송 단위 : Packet 패킷

• 대표적인 장비 : 라우터, Layer 3 스위치(2계층의 장비 중 스위치에 라우팅 기능을 장착) (여기서 IP주소를 사용)

4 layer : 전송 계층 (Transport Layer)

• 통신을 활성화하기 위한 계층

  • 종단 간(end-to-end) 통신을 다루는 최하위 계층

• 신뢰성 있고 효율적인 데이터를 전송하기 위해 오류 검출/복구, 흐름제어, 중복검사 등... 을 수행

• 데이터 전송을 위해서 Port 번호를 사용

• 대표적인 프로토콜 : TCP 와 UDP (참고: TCP 와 UDP)

• 데이터 전송 단위 : 세그먼트(Segment)

5 layer : 세션 계층 (Session Layer)

• 통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공

  • '통신을 하기위한 대문'이라고 보면 된다.
  • 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공

• 연결 세션에서 데이터 교환, 에러 발생 시 복구를 관리

• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 진다.

6 layer : 표현 계층 (Presentation Layer)

• 데이터를 어떻게 표현할지 정하는 역할

  • 해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지의 구분 등...

• 송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용계층 데이터 부호화, 변화

• 수신자에서 데이터의 압축을 풀 수 있는 방식으로 된 데이터 압축

• 데이터의 암호화와 복호화

  • MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 표현계층에서 이루어짐
    • 예시 : EBCDIC로 인코딩된 파일을 ASCII 로 인코딩된 파일로 바꿔줌

7 layer : 응용 계층 (Application Layer)

• 사용자와 가장 밀접한 계층

• 인터페이스 역할

• 응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당

  • 예시 : 전자메일, 인터넷, 동영상 플레이어 등...

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참고: OSI 7 계층이란?, OSI 7 계층을 나눈 이유
참고: [네트워크] OSI 7 계층 (OSI 7 LAYER) 기본 개념, 각 계층 설명